离子共存:
所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应,就不能共存。
因能发生氧化还原反应而不共存的离子有:
(注:“√”表示能发生反应,“×”表示不能发生反应)
|
S2- |
SO32- |
I- |
Fe2+ |
Br- |
Cl-(H+) |
MnO4- |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
ClO- |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
NO3-(H+) |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
× |
Fe3+ |
√ |
√ |
√ |
× |
× |
× |
因能发生复分解反应而不共存的离子有:
- 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
Ba2+、Ca2+ |
CO32-、SO32-、SO42- |
Ag+ |
CO32-、SO32-、Cl- |
- 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
H+ |
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS- |
OH- |
NH4+ |
- 离子间相互结合生成弱电解质
H+ |
CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-、F- |
弱酸 |
OH- |
NH4+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Mg2+ |
弱碱 |
H+ |
水 |
因能发生双水解的离子有:
Al3+ |
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-、AlO2-、ClO- |
Fe3+ |
CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO- |
NH4+ |
SiO32-、AlO2- |
因发生络合反应而不共存的离子有:
Fe3+ |
SCN- |
Ag+、Cu2+ |
NH3·H2O |
判断离子是否共存的几种情况:
(1)发生复分解反应,离子不能大量共存。
①有气体产生 如CO
32-、SO
32-、S
2-、HCO
3-、HSO
3-、HS
-等易挥发的弱酸的酸根与H
+不能大量共存。
②有沉淀生成 如Ba
2+、Ca
2+、Mg
2+、Ag
+等不能与SO
42-、CO
32-等大量共存;
Mg
2+、Fe
2+、Ag
+、Al
3+、Zn
2+、Cu
2+、Fe
3+等不能与OH
-大量共存;
Pb
2+与Cl
-,Fe
2+与S
2-、Ca
2+与PO
43-、Ag
+与I
-不能大量共存。
③有弱电解质生成 如OH
-、CH
3COO
-、PO
43-、HPO
42-、H
2PO
4-、F
-、ClO
-、AlO
2-、SiO
32-、CN
-、C
17H
35COO
-与H
+不能大量共存;
一些酸式弱酸根如HCO
3-、HPO
42-、HS
-、H
2PO
4-、HSO
3-不能与OH
-大量共存;
NH
4+与OH
-不能大量共存。
(2)发生氧化还原反应,离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存 如S
2-、HS
-、SO
32-、I
-和Fe
3+不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存 如MnO
4-、Cr
2O
7-、NO
3-、ClO
-与S
2-、HS
-、SO
32-、HSO
3-、I
-、Fe
2+等不能大量共存;
SO
32-和S
2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下由于发生2S
2-+SO
32-+6H
+=3S↓+3H
2O不能共存 ;H
+与S
2O
32-不能大量共存。
(3)能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)
例:Al
3+和HCO
3-、CO
32-、HS
-、S
2-、AlO
2-、ClO
-等;Fe
3+与CO
32-、HCO
3-、AlO
2-、ClO
-等不能大量共存。
(4)溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe
2+、Fe
3+与SCN
-不能大量共存。
主要题目要求的限定:
(1)酸性溶液(H
+)、碱性溶液(OH
-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H
+或OH
-=1×10
-10mol/L的溶液等。
(2)溶液的颜色:有色离子MnO
4-(紫色)、Fe
3+(棕黄)、Fe
2+(浅绿)、Cu
2+(蓝)、Fe(SCN)
2+(红)、Fe(SCN)
63-(血红)。
(3)要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
离子的检验:
(1)焰色反应:Na
+:黄色;K
+:紫色(透过蓝色钴玻璃观察);Ca
2+:砖红色;
(2)H
+:H
+酸性。遇紫色石蕊试液变红,遇湿润蓝色石蕊试纸变红;
(3)NH
4+:在试液中加强碱(NaOH)加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;NH
4++OH
-NH
3↑+H
2O;NH
3+H
2O
NH
3?H
2O
NH
4++OH
- (4)Fe
3+:①通KSCN或NH
4SCN溶液呈血红色:Fe
3++SCN
-==[Fe(SCN)]
2+;②通NaOH溶液红褐色沉淀:Fe
3++3OH
-==
Fe(OH)
3↓
(5)Fe
2+:①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀:Fe
3++2OH
-=Fe(OH)
2↓;
4Fe(OH)
2+O
2+2H
2O==4Fe(OH)
3;
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色: 2Fe
2++Cl
2==2Fe
3++2Cl
-;Fe
3++SCN
-==[Fe(SCN)]
2+ (6)Mg
2+:遇NaOH溶液有白色沉淀生成,NaOH过量沉淀不溶解:Mg
2++2OH
-==Mg(OH)
2↓,但该沉淀能溶于NH
4Cl溶液;
(7)Al
3+:遇NaOH溶液(适量)有白色沉淀生成,NaOH溶液过量沉淀溶解:Al
3++3OH
-==Al(OH)
3↓;Al(OH)
3+OH
-==
AlO
2-+2H
2O
(8)Cu
2+:遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成,加强热变黑色沉淀:Cu
2++2OH
-==Cu(OH)
2↓;Cu(OH)
2CuO+H
2O
(9)Ba
2+:遇稀H
2SO
4或硫酸盐溶液有白色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ba
2++SO
42-==BaSO
4↓
(10)Ag
+: ①加NaOH溶液生成白色沉淀,此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag
++OH
-==AgOH↓;2AgOH==Ag
2O+H
2O;AgOH+2NH
3?H
2O==[Ag(NO
3)
2]OH+2H
2O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO
3生成白色沉淀:Ag
++Cl
-==AgCl↓
(11)OH
-:OH
-碱性:①遇紫色石蕊试液变蓝;②遇酚酞试液变红;③遇湿润红色石蕊试纸变蓝;
(12)Cl
-:遇AgNO
3溶液有白色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ag
++Cl
-=AgCl↓
(13)Br
-:加AgNO
3溶液有浅黄色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ag
++Br
-=AgBr↓
(14)I
-: ①加AgNO
3溶液有黄色沉淀生成,加稀HNO
3沉淀不溶解:Ag
++I
-=AgI↓;②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色:2I
-+Cl
2=I
2+2Cl
-;I
2遇淀粉变蓝
(15)S
2-:①加强酸(非强氧化性)生成无色臭鸡蛋气味气体:S
2-+2H
+=H
2S↑;②遇Pb(NO
3)
2或(CH
3COO)
2Pb试液生成黑色沉淀,遇CuSO
4试液产生黑色沉淀:Pb
2++S
2-=PbS↓;Cu
2++S
2-=CuS↓
(16)SO
42-:加可溶性钡盐[BaCl
2或Ba(NO
3)
2]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO
3沉淀不溶解:Ba
2++SO
42-=BaSO
4↓
(17)SO
32-:加强酸(H2SO4或HCl)把产生气体通入品红溶液中,品红溶液褪色:SO
32-+2H
+=H
2O+SO
2↑ SO
2使品红溶液褪色
(18)CO
32-:加稀HCl产生气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊:CO
32-+2H
+=H
2O+CO
2↑;CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O
(19)HCO
3-:取含HCO
3-盐溶液煮沸,放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体;或向HCO
3-溶液里加入稀MgSO
4溶液,无现象,加热煮沸有白色沉淀MgCO
3生成,同时放出CO
2气体。
(20)NO
3-:浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生,溶液变成蓝色:
Cu+4H
++2NO
3-=Cu
2++2NO
2↑+2H
2O
(21)PO
43-:加AgNO
3溶液产生黄色沉淀,再加稀HNO
3沉淀溶解:3Ag
++PO
43-=Ag3PO
4↓;Ag
3PO
4溶于稀HNO
3酸。