做到在溶液中不能大量共存的离子这种题目时,应该从哪些方面去考虑,选择题出现的较多.

周周VS米丽 1年前他留下的回答 已收到1个回答

zzfu_2000 网友

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1.离子共存之一
　　所谓离子共存,实质上就是看离子间是否发生反应的问题.若在溶液中发生反应,就不能共存.看能否发生反应,不仅是因为有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及到溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等.一般注意以下几点：
　　①在强酸性溶液中,不能大量存在弱酸根离子：如CO32－、HCO3－、S2－、HS－、SO32－、SiO32-、AlO2－、F－等,也不能有大量的OH－.
　　②强碱性溶液中,不能大量存在弱碱金属离子.如：Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+及NH4＋等,也不能大量存在H＋及酸式根离子：HCO3－、HSO3－、HS－、H2PO4－等.
　　③能发生氧化还原反应的离子也不能共存：如：Fe3+与I－、Cu2+与I2,H＋、Fe2+与NO3－、H＋与S2O32－,ClO－与S2－,ClO－与Fe2+.H＋、I－与NO3－,H＋、I－与SO32－或S2－等.
　　④能形成络离子的也不能共存：如：Fe2+与SCN－,Ag+与S2O32－,Fe3+与C6H5O－等.
　　⑤有色离子：常见的Fe3+（黄色）、Fe2+（浅绿色）、Cu2+（蓝色）、MnO4-(紫红色)、Cr2O72-(桔红色)等.
　　离子共存之二
　　所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应,则不能大量共存.
　　1．同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存.
　　(1)生成难溶物或微溶物：Ba2+与CO32－、Ag+与Br－、Ca2+与SO42－等不能大量共存.
　　(2)生成气体或挥发性物质：如NH4＋与OH－,H＋与CO32－、HCO3－、S2－、HS－、HSO3－、SO32－等不能大量共存.
　　(3)生成难电离的物质：如H＋与Ac－、CO32－、S2-、SO32－等生成弱酸；OH－与NH4＋、Cu2+、Fe3＋等生成弱碱；H＋与OH－生成水,这些离子不能大量共存.
　　(4)发生氧化还原反应：氧化性离子(如Fe3+、NO3－、ClO－、MnO4－等)与还原性离子(如S2－、I－、Fe2+ 、SO32－等)不能大量共存.
　　注意Fe2+与Fe3+可以共存.
　　（5）形成配合物：如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存.
　　2．附加隐含条件的应用规律：
　　（1）溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4－等.
　　（2）强碱性溶液中肯定不存在与OH－起反应的离子.
　　（3）强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子.
　　离子共存之三
　　在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应.能够发生反应的离子就不能共存,不能够发生反应的离子才可以共存.
　　（1）离子间能直接结合生成难溶性物质时,则这些离子不能大量共存.如SO42－与Ba2+、Ag+；OH－与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+；Ag+与Cl－、Br－、I－、CO32－、SO32-、S2－；Mg2+、Ba2+、Ca2+与CO32－、SO32－、PO43－；S2－与Cu2+、Pb2+等不能大量共存.
　　（2）离子间能结合生成难电离物质时,则这些离子不能大量共存.
　　如OH－、ClO－、CH3COO－、HPO42－、H2PO4－与H＋；HCO3－、HS－、HSO3＝、H2PO4－、HPO42-、H＋与OH－等不能大量共存.
　　（3）离子间能结合生成挥发性物质时,则这些离子不能大量共存.
　　如CO32－、SO32-、HCO3－、HSO3－、S2－、HS－与H＋；NH4＋与OH－等不能大量共存.
　　（4）离子之间能发生氧化还原反应时,则这些离子不能大量共存.
　　一般说来,有氧化性的离子(如MnNO4－、ClO－、Fe3+、NO3－等)与有还原性的离子(如S2－、Br－、I－、SO32－、Fe2+等)不能大量共存.
　　注意以下几种情况：
　　①在有H＋存在时,MnO4－、ClO－、NO3－的氧化性会增强.
　　②Fe3+与Fe2+可以共存,因为它们之间不存在中间价态.
　　Fe3+不能氧化Cl－.
　　③NO3－(有H＋时)不能氧化Cl－.
　　④还应注意题目是否给出溶液的酸碱性,是否给定是在无色溶液中.在酸性溶液中除题给离子外,还应有大量H+；在碱性溶液中除题给离子外,还应有大量OH-.若给定溶液为无色时,则应排除Cu2+（蓝色）、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄棕色)、MnO4－(紫色).
　　1.强酸（HClO4、HI、HBr、HCl、H2SO4、HNO3、H＋）可以和强酸的酸根离子共存；但不能与弱酸根离子共存（F－、CO32－、ClO－、S2－、SiO32－等）
　　2强碱（KOH、NaOH、Ba(OH)2等）OH－与弱碱的阳离子（如Cu2＋、NH4＋、Al3+等）不能共存.
　　3弱酸的酸式根离子与H＋、OH－都不能共存,如HCO3－、HS－、HSO3－、HPO42－、HPO42－等.但强酸的酸式根离子只与碱不能共存,如HSO4－.
　　4.相关离子的颜色：MnO4－为紫色；Fe3+为棕黄色；Fe2+为浅绿色；Cu2+为蓝色.
　　5.电解质溶液中至少有一种阳离子和一种阴离子.
　　复分解反应是有难溶物（微溶物）生成、难电离物质生成、易挥发物质生成.由于难溶物、难电离物微粒之间有比较强的相互作用,分子难以电离成离子；挥发性物质生成并从溶液中分离,都导致溶液中离子浓度降低,使离子不能大量共存.如Cl－与Ag＋；Ba2＋与SO42－；CO32－、H＋；H＋、OH－；OH－与NH4＋；H＋、CH3COO－等.
　　2.强氧化剂和强还原剂不能共存（但Fe3+、Fe2＋因没有中间价态可以共存）
　　常见强氧化剂：硝酸；浓硫酸；MnO4－（H＋）溶液；高铁离子（Fe3+）；NO3－（H＋）溶液；含有ClO－在酸、碱性的溶液中都有强氧化性.
　　常见强还原剂：I－；Fe2＋；+2价硫（如S2－、HS－、H2S）；+4价硫（SO2、SO32－、HSO32－）等.
　　3.发生双水解反应使离子浓度降低.
　　盐溶液中,弱酸的阴离子和弱碱的阳离子容易发生水解,某些离子相遇形成弱酸弱碱盐时,阴阳离子相互促进水解,使平衡向水解方向移动而水解完全,使溶液中的离子浓度迅速降低.常见易发生双水解的阳离子有（Fe3+或Al3+）与（CO32－、HCO3－、AlO2－）的组合.
　　Al3+＋3HCO3－=Al（OH）3↓+3CO2↑
　　2Al3+＋3CO32－+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
　　Al3+＋3 AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓
　　4.发生络合反应使离子浓度降低.
　　如Fe3+与SCN－等.
　　三、离子共存问题常见的典型问题
　　1. Al(OH)3有酸式电离和碱式电离：,增加或OH－、Al3+浓度；或者增加H＋、AlO2－离子浓度,都可以使平衡朝生成沉淀的方向移动.因此OH－、Al3+；H+、AlO2－不能共存,但OH－、AlO2－；Al3+、H＋可以共存.
　　2.Fe2+、NO3－可以共存,但有H＋时不能共存,因为HNO3具有强氧化性.
　　3.某溶液与铝反应可以生成氢气,在该溶液中不一定存在与H＋或者OH－可以共存的离子.
　　4.常温下,某溶液中由水电离出的H＋为0.01mol/L,则该溶液可能是pH＝2或者pH＝12的溶液.该溶液为酸性或碱性,有H＋或者OH－.
　　5.某种溶液中有多种阳离子,则阴离子一般有NO3－；某种溶液中有多种阴离子,一般阳离子有K＋、Na＋、NH4＋中的一种或几种.
　　离子共存问题（高考热点）
　　⒈离子在溶液中能否大量共存首先应看其能否发生以下反应：
　　⑴能发生复分解反应,即能够形成沉淀、易挥发性物质（气体）、弱电解质（如水、弱酸、弱碱等）的离子不能大量共存.其中,微溶物如CaSO4等少量可以共存,大量不能共存.
　　例1、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ A ）
　　（A）Na+、Ba2+、OH-、AlO2- （B）H+、Na+、Cl-、SO32-
　　（C）H+、Na+、HPO42-、NO3- （D）K+、Ca2+、ClO-、SO42-
　　⑵能发生完全双水解的阴阳离子在水溶液中不能大量共存.
　　例2、下列各组离子在水溶液中能够大量共存的是（ C ）
　　（A）Al3+、SO42-、HCO3-、NO3- （B）NH4+、Cl-、SiO32-、SO42-
　　（C）NH4+、NO3-、CH3COO-、HCO3- （D）Fe3+、Cl-、HCO3-、NO3-
　　【总结】一般地,生成物中有沉淀或气体产生的双水解反应可以完全进行.
　　⑶能发生氧化还原反应的离子不能大量共存.
　　例3、下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（ BC ）
　　（A）Na+、Mg2+、NO3-、I- （B）H+、Fe2+、NO3-、Cl-
　　（C）Na+、K+、ClO-、S2- （D）H+、Fe2+、SO42-、I-
　　⑷能形成络合物的离子不能大量共存,如 Fe3+ 和SCN- .
　　⒉注意题干的附加条件.如“无色溶液”中不应含MnO4-、Fe2+、Fe3+、Cu2+等有色离子；又如“pH=1的溶液”中有大量H+,再如“加入金属铝有H2放出的溶液”或“由水电离出的H+的浓度为10-13molL-1的溶液”可能有大量H+或OH-.
　　例4、下列各组离子中,在[H+]=10-13molL-1的溶液中能大量共存,且加入NaHSO4溶液过程中会产生气体和沉淀的是（ C ）
　　（A）Na+、NO3-、AlO2-、Cl- （B）Na+、K+、NO3-、SiO32-
　　（C）K+、Cl-、AlO2-、CO32- （D）Na+、Mg2+、HCO3-、Cl-
　　【练习】⒈下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（ AC ）
　　（A）H+、Na+、CH3COO-、Cl- （B）Na+、[Ag (NH3)2]+、OH-、NO3-
　　（C）H+、K+、MnO4-、Cl- （D）Na+、K+、AlO2-、NO3-
　　⒉某溶液中加入金属铝有H2放出,则下列各组离子在该溶液中一定能大量共存的是( 1 2 ) ；一定不能大量共存的是(4567 ) ；可能大量共存的是（ 389 ）
　　⑴Na+、K+、Cl-、SO42- ⑵Na+、K+、Ba2+、Cl- ⑶Na+、Mg2+、Cl-、SO42-
　　⑷K+、Ba2+、Cl-、SO42- ⑸K+、Mg2+、NO3-、SO42- ⑹K+、NH4+、Cl-、CO32-
　　⑺K+、Na+、Cl-、HCO3- ⑻K+、Ca2+、Br-、Cl- ⑼K+、Na+ 、AlO2-、SO42-
　　⒊某无色透明的溶液跟金属铝反应时放出H2,试判断下列离子Mg2+、Cu2+、H+、Ba2+ 、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-、NO3-何者能大量在此溶液中共存.
　　⑴当生成Al3+时可存在 H+、Mg2+ SO42-；⑵当生成AlO2-时可存在 OH-、 Ba2+ NO3-
2.络合物　　络合物 complex compound 络合物是由一些带负电的基团或电中性的极性分子,同金属离子或原子形成的配位键化合物.
　　络合物
　　络合物之一
　　络合物通常指含有络离子的化合物,例如络盐[Ag(NH3)2]Cl、络酸H2[PtCl6]、络碱[Cu(NH3)4](OH)2等；也指不带电荷的络合分子,例如[Fe(SCN)3]、[Co(NH3)3Cl3]等.配合物又称络合物.
　　络合物的组成以[Cu(NH3)4]SO4为例说明如下：
　　(1)络合物的形成体,常见的是过渡元素的阳离子,如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+、Pt2+等.
　　(2)配位体可以是分子,如NH3、H2O等,也可以是阴离子,如CN-、SCN-、F-、Cl-等.
　　(3)配位数是直接同中心离子(或原子)络合的配位体的数目,最常见的配位数是6和4.
　　络离子是由中心离子同配位体以配位键结合而成的,是具有一定稳定性的复杂离子.在形成配位键时,中心离子提供空轨道,配位体提供孤对电子.
　　络离子比较稳定,但在水溶液中也存在着电离平衡,例如：
　　[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3
　　因此在[Cu(NH3)4]SO4溶液中,通入H2S时,由于生成CuS(极难溶)
　　络合物之二
　　含有络离子的化合物属于络合物.
　　我们早已知道,白色的无水硫酸铜溶于水时形成蓝色溶液,这是因为生成了铜的水合离子.铜的水合离子组成为[Cu(H2O)4]2+,它就是一种络离子.胆矾CuSO4·5H2O就是一种络合物,其组成也可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,它是由四水合铜(Ⅱ)离子跟一水硫酸根离子结合而成.在硫酸铜溶液里加入过量的氨水,溶液由蓝色转变为深蓝.这是因为四水合铜(Ⅱ)离子经过反应,最后生成一种更稳定的铜氨络离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液呈深蓝色.如果将此铜氨溶液浓缩结晶,可得到深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4,它叫硫酸四氨合铜(Ⅱ)或硫酸铜氨,它也是一种络合物.
　　又如,铁的重要络合物有六氰合铁络合物：亚铁氰化钾
　　K4[Fe(CN)6](俗名黄血盐)和铁氰化钾K3[Fe(CN)6](俗名赤血盐).这些络合物分别含的六氰合铁(Ⅱ)酸根[Fe(CN)6]4-络离子和六氰合铁(Ⅲ)酸根[Fe(CN)6]3-络离子,它们是由CN-离子分别跟Fe2+和Fe3+络合而成的.
　　由以上例子可见：络离子是由一种离子跟一种分子,或由两种不同离子所形成的一类复杂离子.
　　络合物一般由内界(络离子)和外界两部分组成.内界由中心离子(如Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+等)作核心跟配位体(如H2O、NH3、CN-SCN-、Cl-等)结合在一起构成.一个中心离子结合的配位体的总数称为中心离子的配位数.络离子所带电荷是中心离子的电荷数和配位体的电荷数的代
　　以[Cu(NH3)4]SO4为例,用图示表示络合物的组成如下：
　　络合物的化学键：络合物中的络离子和外界离子之间是以离子键结合的；在内界的中心离子和配位体之间以配位键结合.组成络合物的外界离子、中心离子和配位体离子电荷的代数和必定等于零,络合物呈电中性
　　【络合物】又称配位化合物.凡是由两个或两个以上含有孤对电子(或π键)的分子或离子作配位体,与具有空的价电子轨道的中心原子或离子结合而成的结构单元称络合单元,带有电荷的络合单元称络离子.电中性的络合单元或络离子与相反电荷的离子组成的化合物都称为络合物.习惯上有时也把络离子称为络合物.随着络合化学的不断发展,络合物的范围也不断扩大,把NH+4、SO24-、MnO-4等也列入络合物的范围,这可称作广义的络合物.一般情况下,络合物可分为以下几类：(1)单核络合物,在1个中心离子(或原子)周围有规律地分布着一定数量的配位体,如硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4、六氰合铁(Ⅱ)酸钾K4[Fe(CN)6]、四羧基镍Ni(CO)4等,这种络合物一般无环状结构.(2)螯合物(又称内络合物),由中心离子(或原子)和多齿配位体络合形成具有环状结构的络合物,如二氨基乙酸合铜：
　　螯合物中一般以五元环或六元环为稳定.(3)其它特殊络合物,主要有：多核络合物(含两个或两个以上的中心离子或原子),多酸型络合物,分子氮络合物,π-酸配位体络合物,π-络合物等.

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