离子大量共存问题小结

电解质在溶液里所起的反应，实质上就是离子之间的相互反应。离子间的反应是趋向于降低离子浓度的方向进行。溶液中离子共存的问题，取决于离子之间是否发生化学反应，如离子间能反应，这些离子就不能大量共存于同一溶液中。

一、离子反应的本质

反应体系中能够生成气体、水（难电离的物质）、沉淀的离子参与反应，其余的成分实际上未参与反应。

根据化学反应类型，离子反应可分为两类，一是酸碱盐之间的复分解反应；二是氧化性离子与还原性离子间的氧化还原反应。

二、离子反应发生的条件

⒈离子反应生成微溶物或难溶物。

⒉离子反应生成气体。

⒊离子反应生成弱电解质。

⒋离子反应发生氧化还原反应。

三、离子大量共存的判断

⒈因“无色透明”条件而不能大量共存

若题目限定溶液“无色”，则不含有色离子，即Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)、Cr2O72-(橙色)等有色离子不能大量存在。

若“透明”，则溶液不形成混浊或沉淀（与溶液有无颜色无关）。如Ag+与Cl-、Br-、I-、SO42-；Ca2+与CO32-、SO42-；Ba2+与CO32-、SO32-、SO42-等在水溶液中会发生反应，有混浊或明显的沉淀生成，它们不能大量共存。

⒉因“酸性”条件而不能大量共存

常见的叙述有强酸性溶液、PH=1的溶液、能使PH试纸变红的溶液、紫色石蕊试液呈红色的溶液、甲基橙呈红色的溶液、加入镁粉能放出氢气的溶液等。

若题目中限定溶液呈酸性，则溶液中有H+存在，其中不能大量含有OH-及弱酸根阴离子，如CO32-、SO32-、S2-、ClO-、CH3COO-、F-、PO43-、AlO2-、SiO32-等，以及弱酸的酸式根离子,如HS-、HCO3-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-等。

H++CO32-=HCO3-

H++HCO3-=CO2↑+H2O

⒊因“碱性”条件而不能大量共存

常见的叙述有强碱性溶液、PH=14的溶液、能使PH试纸变蓝的溶液、红色石蕊试纸变蓝的溶液、酚酞呈红色的溶液、甲基橙呈黄色的溶液、加入铝粉反应后生成AlO2-的溶液、既能溶解Al(OH)3又能溶解H2SiO3的溶液等。

若题目中限定溶液呈碱性，则溶液中有OH-存在，其中不能大量含有H+、弱碱的阳离子如NH4+、Al3+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等，以及弱酸的酸式根离子,如HCO3-、HSO3-、 HS-、HPO42-、H2PO4-等。

OH-+H+=H2O

2OH-+Cu2+=Cu(OH)2

OH-+HCO3-=CO32-+H2O

⒋因“酸性或碱性”条件而不能大量共存

常见的叙述有能使Al反应放出H2的溶液等。若题目中出现这样的条件，则溶液中可能有H+存在，也可能有OH-存在，分析时要注意题目要求回答的是一定能大量共存（满足无论是与H+还是与OH-都不会反应）还是可能大量共存（只要满足与H+、OH-中的一种不会反应就可以）。

在强酸性或强碱性溶液中，酸式弱酸根离子如HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-等，不能大量存在。

H++HSO3-=SO2↑+H2O

OH-+HSO3-=SO32-+H2O

⒌因发生“氧化还原反应”而不能大量共存

若题目中出现因发生氧化还原反应而不能大量共存这样的条件时，要考虑各离子组中是否存在强氧化性和强还原性的离子。如Fe3+与S2-、SO32-、HSO3-、I-；H+与S2O32-和S2-；MnO4-(H +)与Cl-；ClO-与Fe2+、S2-、I-、SO32-；MnO4-(H+)、NO3-(H+)与Fe2+、S2-、HS-、SO32-、HSO3-、Br-、I-等不能大量共存。

NO3-+2H++Fe2+=NO2

+H2O+Fe3+

强氧化性与强还原性的离子相遇时首先发生氧化还原反应。例如：Na2S溶液与FeCl3溶液混合，生成S和Fe2+，而不是发生双水解生成Fe(OH)3沉淀和 H2S气体。

2Fe3++S2-=2Fe2++S ↓

⒍ 因发生复分解反应生成难溶物而不能大量共存

如H+与SiO32-，Ca2+与CO32-，Ag+与Cl-等，微溶物如CaSO4、Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2等，生成弱酸如HF、H2CO3、CH3COOH、H2SO3、HClO、苯酚等，生成弱碱如NH3·H2O，水，而不能大量共存。

微溶物向难溶物转化，如用煮沸法软化暂时硬水

MgHCO3=(△)MgCO3

+CO2↑+H2O

MgCO3虽然难溶，但在溶液中溶解的那部分是完全电离的，当Mg2+遇到水溶液里的OH-时会结合生成比MgCO3溶解度更小的Mg(OH)2而沉淀析出。

MgCO3+H2O=Mg(OH)2↓+CO2↑

⒎ 因发生“双水解”而不能大量共存

例如：Fe3+与CO32-、HCO3-、ClO-；Al3+与AlO2-、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、ClO-；AlO2-与Fe3+、Fe2+、Ag+、NH4+等。

Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓

AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO2↑

NH4+与CH3COO-、CO32-，Mg2+与HCO3-等组合中，虽然两种离子都能水解且相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存，(加热就不同了)。

⒏因发生络合反应不能大量共存

例如：FeCl3 溶液与KSCN溶液的反应：

Fe3++SCN- =Fe(SCN)2+

生成物既不是沉淀物也不是气体，为什么反应能发生呢？主要是生成了难电离的Fe(SCN)2+络离子。

总之：在水溶液里或在熔融状态下，离子间只要是能发生反应，总是向着降低离子浓度的方向进行。反之，离子反应不能发生。