化學離子能否大量共存的判斷方法

【摘 要】隨著我國教育改革的深入，化學作為我國素質教育中的重要組成部分，化學教學在我國當前高中顯得越來越重要了。本文就高中化學教學中離子能否大量共存的判段方法的簡單案例進行分析。

【關鍵詞】高中 化學 離子

【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-6517（2014）09-0051-01

判斷離子間能否大量共存即判斷離子間能否相互反應，若可以反應則說明離子間不可大量共存，若不能反應則可以大量共存。下面就離子能否大量共存的判斷方法歸納如下。

一、常見離子能否大量共存的判斷依據

若滿足下列條件之一，則說明離子間不可大量共存。

1.發生復分解反應生成沉淀、氣體或水

如：Ba2+、Ca2+ 與CO32-、SO32-、SO42-；Ag+ 與Cl-、Br-、I-等。

說明：若陰陽離子間能反應生成微溶物，則該離子間可以少量共存，但不可以大量共存。如Ag+ 與SO42-；Ca2+ 與OH-、SO42-等。

2.生成弱電解質

（1）弱堿的陽離子不能與OH-大量共存。如常見的Fe3+、Cu2+、NH4+、Ag+、Mg2+等與OH-不能大量共存。

（2）弱酸根陰離子不能與H+ 大量共存。如常見的CH3COO-、F-、CO32-、SO32-、S2-、PO43-等與H+ 不能大量共存。

注意：弱酸的酸式陰離子與H+ 或OH-均不能大量共存。如常見的HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等既不能與H+ 大量共存也不能與OH-大量共存。

3.發生氧化還原反應

氧化性較強的粒子與還原性較強的粒子相互間通常可發生氧化還原反應，如MnO4-在酸性條件下具有較強的氧化性，與I-、S2-等還原性較強的粒子能發生氧化還原反應，所以不能大量共存。

氧化性較強的常見粒子：MnO4-（H+）、NO3-（H+）、ClO-、H2O2、Na2O2、Fe3+等。

還原性較強的常見粒子：I-、Fe2+、S2-、SO32-、HSO3-、SO2、H2S等。

4.發生雙水解反應

陰陽離子間均可發生水解反應，相互促進而不可大量共存，如Al3+與CO32-、AlO2-等。

水解呈酸性的常見陽離子：Al3+、Fe2+、Fe3+、Ag+、Mg2+等。

水解呈堿性的常見陰離子：CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-、HS-、S-等。

注意：NH4+與CH3COO-、CO32+，Mg2+與HCO3-等，雖然兩種離子都能水解且相互促進，但總的水解程度很小，常溫下它們在溶液中可以大量共存。

5.發生絡合反應

若離子間能形成絡合物，那么就不能大量共存。如Fe3+ 與SCN-之間發生絡合反應，因而不能大量共存。

二、限定條件下離子能否大量共存的判斷

1.限定溶液的顏色

若題目限定是無色透明的，則一定沒有Fe2+（淺綠色）、Fe3+（黃色）、Cu2+（藍色）、MnO4-（紫紅色）等離子；

注意：“澄清透明”非“無色透明”，澄清透明可以有顏色，但不能有沉淀。

2.限定溶液酸堿性

（1）“在強酸性（或pH=1）溶液中”，就是含有大量的H+，應把H+ 考慮在內，OH-及弱酸根離子都不能大量共存。同樣，在“在強堿性（或pH=14）溶液中”，就是含有大量的OH-，應把OH-考慮在內，H+及弱堿陽離子都不能大量共存。

（2）常溫下，由水電離出c（H+）或c（OH-）<1×10-7 mol/L的溶液，該溶液可能呈酸性也可能呈堿性，就是說在判斷時要注意考慮酸或堿性條件下能否大量共存。

（3）“在與Al反應能產生H2的溶液中”，其實就是說在酸或堿性條件下的溶液中（硝酸除外）。

（4）Al3+、Fe3+、Cu2+ 等弱堿性陽離子可發生水解反應呈酸性，所以題目中若有信息“在中性溶液中……”，等同于加入了堿，引入了OH-，而Al3+、Fe3+、Cu2+與OH-不能大量共存。同樣，不能在中性溶液中大量存在；ClO-、CO32-、等弱酸根陰離子，其本性是使溶液顯堿性，它們不能在中性溶液中大量存在。

三、高考真題例析

1.（2014年廣東高考）水溶液中能大量共存的一組離子是

A.Na+、Ca2+、Cl-、SO42- B.Fe2+、H+、SO32-、ClO-

C.Mg2+、NH4+、Cl-、SO42- D.K+、Fe3+、NO3-、SCN-

答案：C

解析：A項、Ca2+和SO42- 結合生成CaSO4，CaSO4微溶不可大量共存；B項：酸性條件下（H+），ClO-具有強氧化性，能把Fe2+、SO32-具有還原性的微粒氧化，B不能大量共存；D項：Fe3+和SCN-不可共存（結合生成Fe（SCN）3）。

2. （2014年山東高考）下列有關溶液組成的描述合理的是（ ）

A.無色溶液中可能大量存在Al3+、NH4-、Cl-、S2-

B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO42-

C.弱堿性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO3-

D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO42-

答案：C

解析：Al3+、S2-發生水解互促反應不能大量共存，A項錯誤；酸性溶液中不能大量存在ClO-，B項錯誤；HCO3-水解使溶液呈弱堿性，因此弱堿性溶液中可大量存在Na+、K+、Cl-、HCO3-，C項正確；中性溶液中不能大量存在Fe3+，D項錯誤。

3.（2014年江蘇高考） 25 ℃時，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）

A.pH=1的溶液中：Na+、K+、MnO4-、CO32-

B.c（H+）=1×10-13 mol·L-1的溶液中：Mg2+、Cu2+、SO42-、NO3-

C.0.1 mol·L-1NH4HCO3溶液中：K+、Na+、NO3-、Cl-

D.0.1 mol·L-1FeCl3溶液中：Fe2+、NH4+、SCN-、SO42-

答案：C

解析：pH=1的溶液中，c（H+）=0.1 mol· L-1，CO32-與H+生成H2O、CO2而不能大量共存，A項錯誤；c（H+）=1×10-13 mol·L-1的溶液顯堿性，Mg2+、Cu2+不能與OH-大量共存，B項錯誤；NH4HCO3電離出的NH4+和HCO3-與K+、Na+、NO3-、Cl-都不反應，C項正確； Fe3+能與SCN-發生絡合反應而不能大量共存，D項錯誤。