离子共存问题的核心在于判断溶液中离子间是否发生化学反应。若离子间产生沉淀、气体或弱电解质等反应,则这些离子无法大量共存。
二、离子不能共存的条件详解
1. 生成难溶或微溶物质
典型反应如:Ba与SO结合生成BaSO↓,这是一种不溶于水的白色沉淀;再如Ca与CO结合生成CaCO↓,以及Ag与Cl结合生成AgCl↓等。这些反应告诉我们,某些离子在特定条件下无法共存。
2. 生成气体
如H与CO、HCO、S等反应,会生成CO、HS等气体。这些气体是离子不能共存的重要证据。
3. 生成弱电解质
如H与OH结合生成HO,这是水的生成反应;又如H与CHCOO结合生成CHCOOH,这是弱酸的生成反应。弱电解质的生成也是离子不能共存的一个条件。
4. 发生氧化还原反应
如Fe与I反应生成I和Fe,这是一个典型的氧化还原反应。酸性条件下NO与Fe也能发生氧化还原反应。氧化还原反应是离子不能共存的另一个重要条件。
5. 络合反应
如Fe与SCN反应生成Fe(SCN)络合物。络合反应也是导致离子不能共存的一个原因。
三、常考条件类型及限制分析
1. 无色透明溶液
在此条件下,我们需要排除有色离子,如Fe(浅绿)、Fe(棕黄)、Cu(蓝)、MnO(紫)等。例如,在无色溶液中,K、OH、Cl、Na是可以共存的。
2. 酸性条件(pH<7)
在酸性条件下,某些离子无法共存,如OH、CO、HCO、S等。例如,在pH=1的溶液中,NH、Mg、SO、Cl可以共存。
3. 碱性条件(pH>7)
在碱性条件下,某些离子如H、NH、Mg、Al等无法共存。例如,在碱性溶液中,Na、SO、Cl、CO可以共存。
四、特殊情况与易错点提醒
1. 双水解反应
如Al与AlO、CO等会发生双水解反应生成Al(OH)沉淀。这是需要注意的一种特殊情况。
2. 隐含条件
某些溶液可能存在隐含条件,如含“加入镁粉放H”的溶液通常为酸性;含“漂白性”的溶液可能含有ClO或强氧化性离子(如MnO)。这些隐含条件可能影响离子的共存情况。
五、解题思路总结
我们要关注溶液的颜色和酸碱性限制;需要逐对检查离子间是否发生反应;要注意特殊条件,如氧化还原反应和络合反应等。通过以上规则和例题的训练,我们可以系统地掌握离子共存问题的分析方法。这样的理解和应用,将有助于我们在解决相关问题时更加得心应手。




