判斷離子共存的四要訣

桑姬萍

摘要：幾種離子能夠在同一溶液中大量共存，表明這幾種離子不可能發(fā)生任何反應(yīng)，若能發(fā)生反應(yīng)，則這種離子肯定不能大量共存.離子共存的判斷，知識(shí)綜合度高，要求學(xué)生熟知這些離子的特性及相互反應(yīng)的規(guī)律，成為學(xué)生認(rèn)知的一個(gè)難點(diǎn)，本文通過詳解例題，總結(jié)出判斷離子共存的四要決，即一色，二性（酸堿性），三特，四反應(yīng)，來突破認(rèn)知離子共存的難點(diǎn)[l].

關(guān)鍵詞：離子共存;四要訣;方法指導(dǎo)

1 通過溶液的顏色判定離子熊否共存

由于有些離子在溶液中有顏色，如Mn04-在溶液中呈紫色，F(xiàn)e3+在溶液中呈黃色，F(xiàn)e2+在溶液中呈淺綠色，Cu2+在溶液中呈藍(lán)色，所以如果溶液限定無色，這些離子就不可能大量共存.但要注意，透明并不一定無色，還要注意題于條件是“澄清透明”還是“無色透明”[2].

例1 無色透明的酸性溶液中，下列各組離子可以大量共存的是（ ）或強(qiáng)酸性溶液中均不能大量存在.

例3 常溫下，各組離子在對(duì)應(yīng)指定的溶液中一定能大量共存的是（ ）

A.Mg2+、Na+、N03-、HS03-在滴入酚酞顯紅色的溶液中

B.H+、Fe2+、N03-、CI-在0.1 mol.L^-1Fe（N03）2溶液中

C.K+、Na+、N03-、AlO2 在0.1 mol.L^-1氨水中

D.Ca2+、NH4+、Cl-、HC03-在由水電離出的c（ H+）= 10^-11mol.L^-1的溶液中

解析 滴入酚酞呈顯紅色的溶液，必然呈堿性，HS03-、Mg2+肯定不能大量存在，A項(xiàng)錯(cuò)誤;如果有H+大量存在，溶液必然呈酸性，在此條件下N03-具有強(qiáng)氧化性，可以氧化Fe2+，因此不能大量存在，B項(xiàng)不正確;K+、Na+、NO3、Al02-在呈呈弱堿性的氨水可以大量共存，C項(xiàng)對(duì);由水電離出的c（H+）= 10^-11mol.L^-1可判斷出水的電離受到抑制，溶液可能是堿性溶液，也可能是酸性溶液，但無論堿性還是酸性溶液，HC03-都不能大量存在，因此D錯(cuò).選C.

3 掌握三種特殊情況，判定離子能否共存

第一種特殊情況是，HC03-與Mg2+，CH3COO -、CO3-與NH4+等組合中，存在兩種離子的水解但水解程度很小，因而它們?cè)谌芤褐腥匀豢梢源罅抗泊?第二種特殊情況是HC03-與AlO2不能在溶液中大量共存，因?yàn)锳lO2+HC03-+ H20一AI（OH）3↓+CO3-.第三種特殊情況是，I一、HS -、Fez+、S2-等能與“CIO -和“N03-+ H+等發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因?yàn)椤癈IO -和“N03- +H+'等代表的是強(qiáng)氧化劑，所以它們不可能大量共存.

例4 可能含有C03 -、S02-、N03-、Fe3+、NH4+、Mg2+、A13+、H+中的幾種某溶液，①如果加入鋅粒能產(chǎn)生無色無味的氣體;②如果加入NaOH溶液能產(chǎn)生白色沉淀，并且隨著加入NaOH的物質(zhì)的量變化沉淀量發(fā)生如圖1所示的變化，則正確的是：（ ）

A.只有Al3+、Mg2+、H+三種陽離子存在溶液中

B.溶液中n（ NH4+）=0. 2mol

c.溶液中可能存在S02 -和N03-，不含C02-

D.n（H+）：n（Al3+）： n（Mg2+）=1：1：1

解析根據(jù)題意，加入鋅粒有無色無味的氣體的產(chǎn)生，說明溶液顯酸性必含H+，而C02 -不能大量存在于酸性環(huán)境中;“N03-+ H+在酸性環(huán)境中起硝酸的作用，是強(qiáng)氧化劑，能氧化金屬，反應(yīng)后產(chǎn)生NO氣體，無色有刺激性氣味，因此不會(huì)大量存在;如果有Fe3+，加入NaOH溶液，兩者反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)紅褐沉淀，說明無Fe3+.從圖象可知：消耗的NaOH的物質(zhì)的量在0. Imol以前，H+ +OH-= H.O，n（H+）=n（OH -）=0. 1mol.消耗的NaOH的物質(zhì)的量從0.1mol至0.5mol過程中：Mg2++ OH-= Mg （OH）2 ↓;Al3++ OH-=Al （OH）3↓;消耗的NaOH的物質(zhì)的量從0.5mol至0.7mol過程中，沉淀物的質(zhì)量沒有發(fā)生變化，可知此時(shí)溶液中發(fā)生反應(yīng)：NH4++ OH-= NH3.H20，n（NH4+）=n（OH-）=0. 2mol.消耗的NaOH的物質(zhì)的量從0. 7mol至0.8mol過程中的反應(yīng)：Al（OH）。+OH-= AlO：+2H20，n（A13_）= n（Al（ OH）3）=n（OH -）=0.1mol;消耗NaOH生成Al（OH）2沉淀中，NaOH反應(yīng)掉的物質(zhì)的量是0.3mol，消耗NaOH生成Mg（OH）2沉淀中，NaOH反應(yīng)掉的物質(zhì)的量是0. 4mol -0. 3mol=0.Imol，所以n（Mg2+）=0. lmol÷2=0. 05mol.n（H+）：n（ A13+）：n（ Mg2+）=0.1：0.1：0.05 =2：2：1.由此可推知含有的離子是：NH4+、Al3+、Mg2+、H+，溶液中不存的離子是：CO3-、N03-、Fe3+，溶液確定含有都是陽離子，溶液呈現(xiàn)的是電中性，因此陰離子SO4- -定存在，選B.

4 掌握離子間通常進(jìn)行的四種反應(yīng)類型，判定離子能否共存

離子間通常進(jìn)行配合型、相互促進(jìn)的水解型、氧化還原型、復(fù)分解型四種離子反應(yīng).如Fe3+與SCN-會(huì)發(fā)生配合型離子反應(yīng)就不能大量共存.如A13+、Fe3+與CO3-等會(huì)發(fā)生相互促進(jìn)的水解型離子反應(yīng)，因而不能大量共存;Fe2+與N03- +H+，I-與Fe3+等會(huì)發(fā)生氧化還原型離子反應(yīng)，因而不能大量共存;OH -和Cu2+，Cl-和Ag+等能發(fā)生復(fù)分解型離子反應(yīng)，因此不能大量共存，

例5下列溶液中所述合理的是（ ）

A.S2-、Cl-、NH4+、Al3+可能大量存在于無色溶液中

B.I-、S2-、ClO -、Na+可能大量存在于酸性溶液中

C.HC03-、Cl-、K+、Na+可能大量存在于弱堿性溶液中

D. SO4-、Cl-、K+、Fe3+可能大量存在于中性溶液中

解析S2-與A13+能夠發(fā)生雙水解反應(yīng)生成沉淀Al（OH）3和H2S氣體，所以不能大量共存，A錯(cuò);酸性環(huán)境中，H+與ClO -會(huì)生成弱酸，I-與CO-會(huì)發(fā)生氧化還原發(fā)應(yīng)，因此I一、ClO-不可能在酸性環(huán)境下大量共存，B錯(cuò);HC03-水解會(huì)使溶液呈弱堿性，HC03-、Cl-、K+、Na+離子間不發(fā)生反應(yīng)，所以這些離子能在弱堿性溶液大量共存，C正確;因?yàn)镕e3+發(fā)生水解會(huì)使溶液顯弱酸性，在中性溶液中Fe3+不可能大量存在，D錯(cuò).選C.

參考文獻(xiàn)：

[1]汪志成.化學(xué)平衡移動(dòng)的幾個(gè)疑難問題辨析[J].教學(xué)管理，2006（01）：71 -72.

[2]劉霞.化學(xué)平衡常數(shù)的問題[J].河北理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（02）：67 -68.