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生任何反應，若能發生反應，則這種離子肯定不能大量共存.離子共存的判斷，知識綜合度高，要求學生熟知這些離子的特性及相互反應的規律，成為學生認知的一個難點，本文通過詳解例題，總結出判斷離子共存的四要決，即一色，二性（酸堿性），三特，四反應，來突破認知離子共存的難點[l].

關鍵詞：離子共存;四要訣;方法指導

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，Fe3+在溶液中呈黃色，Fe2+在溶液中呈淺綠色，Cu2+在溶液中呈藍色，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（ ）或強酸性溶液中均不能大量存在.

例3 常溫下，各組離子在對應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項錯誤;如果有H+大量存在，溶液必然呈酸性，在此條件下N03-具有強氧化性，可以氧化Fe2+，因此不能大量存在，B項不正確;K+、Na+、NO3、Al02-在呈呈弱堿性的氨水可以大量共存，C項對;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.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，因而它們在溶液中仍然可以大量共存.第二種特殊情況是HC03-與AlO2不能在溶液中大量共存，因為AlO2+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+等發生氧化還原反應，因為“CIO -和“N03- +H+'等代表的是強氧化劑，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如果加入鋅粒能產生無色無味的氣體;②如果加入NaOH溶液能產生白色沉淀，并且隨著加入NaOH的物質的量變化沉淀量發生如圖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

解析根據題意，加入鋅粒有無色無味的氣體的產生，說明溶液顯酸性必含H+，而C02 -不能大量存在于酸性環境中;“N03-+ H+在酸性環境中起硝酸的作用，是強氧化劑，能氧化金屬，反應后產生NO氣體，無色有刺激性氣味，因此不會大量存在;如果有Fe3+，加入NaOH溶液，兩者反應會出現紅褐沉淀，說明無Fe3+.從圖象可知：消耗的NaOH的物質的量在0. Imol以前，H+ +OH-= H.O，n（H+）=n（OH -）=0. 1mol.消耗的NaOH的物質的量從0.1mol至0.5mol過程中：Mg2++ OH-= Mg （OH）2 ↓;Al3++ OH-=Al （OH）3↓;消耗的NaOH的物質的量從0.5mol至0.7mol過程中，沉淀物的質量沒有發生變化，可知此時溶液中發生反應：NH4++ OH-= NH3.H20，n（NH4+）=n（OH-）=0. 2mol.消耗的NaOH的物質的量從0. 7mol至0.8mol過程中的反應：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反應掉的物質的量是0.3mol，消耗NaOH生成Mg（OH）2沉淀中，NaOH反應掉的物質的量是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 掌握離子間通常進行的四種反應類型，判定離子能否共存

離子間通常進行配合型、相互促進的水解型、氧化還原型、復分解型四種離子反應.如Fe3+與SCN-會發生配合型離子反應就不能大量共存.如A13+、Fe3+與CO3-等會發生相互促進的水解型離子反應，因而不能大量共存;Fe2+與N03- +H+，I-與Fe3+等會發生氧化還原型離子反應，因而不能大量共存;OH -和Cu2+，Cl-和Ag+等能發生復分解型離子反應，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+能夠發生雙水解反應生成沉淀Al（OH）3和H2S氣體，所以不能大量共存，A錯;酸性環境中，H+與ClO -會生成弱酸，I-與CO-會發生氧化還原發應，因此I一、ClO-不可能在酸性環境下大量共存，B錯;HC03-水解會使溶液呈弱堿性，HC03-、Cl-、K+、Na+離子間不發生反應，所以這些離子能在弱堿性溶液大量共存，C正確;因為Fe3+發生水解會使溶液顯弱酸性，在中性溶液中Fe3+不可能大量存在，D錯.選C.

參考文獻：

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

[2]劉霞.化學平衡常數的問題[J].河北理工學院學報，2004（02）：67 -68.