中性溶液中不能共存的离子都有哪些

中性溶液中不能共存的离子都有哪些

相关离子在溶液中可以发生某种反应使离子的浓度降低,则离子不能在同一溶液中共存.某些离子在溶液中不能大量共存,但可少量共存.如在酸性、中性或碱性溶液中都共存少量的H＋、OH－.
1.常见的六种强酸为HClO4、HI、HBr、HCl、H2SO4、HNO3.H＋可以和强酸的酸根离子共存；但不能与弱酸根离子共存,如F－、CO32－、ClO－、S2－、SiO32－等.
2.常见的强碱有KOH、NaOH、Ba(OH)2等.OH－与弱碱的阳离子（如Cu2＋、NH4＋、Al3+等）不能共存.
3．弱酸的酸式根离子与H＋、OH－都不能共存,如HCO3－、HS－、HSO3－、HPO42－、HPO42－等.但强酸的酸式根离子只与碱不能共存,如HSO4－.
4.相关离子的颜色：MnO4－为紫色；Fe3+为棕黄色；Fe2+为浅绿色；Cu2+为蓝色.
5.电解质溶液中至少有一种阳离子和一种阴离子.
二、认识离子不能大量共存的几种原因
1.发生复分解反应使离子浓度降低.
复分解反应是有难溶物（微溶物）生成、难电离物质生成、易挥发物质生成.由于难溶物、难电离物微粒之间有比较强的相互作用,分子难以电离成离子；挥发性物质生成并从溶液中分离,都导致溶液中离子浓度降低,使离子不能大量共存.如Cl－与Ag＋；Ba2＋与SO42－；CO32－、H＋；H＋、OH－；OH－与NH4＋；H＋、CH3COO－等.
2.强氧化剂和强还原剂不能共存（但Fe3+、Fe2＋因没有中间价态可以共存）
常见强氧化剂：硝酸；浓硫酸；MnO4－（H＋）溶液；高铁离子（Fe3+）；NO3－（H＋）溶液；含有ClO－在酸、碱性的溶液中都有强氧化性.
常见强还原剂：I－；Fe2＋；+2价硫（如S2－、HS－、H2S）；+4价硫（SO2、SO32－、HSO32－）等.
3.发生双水解反应使离子浓度降低.
盐溶液中,弱酸的阴离子和弱碱的阳离子容易发生水解,某些离子相遇形成弱酸弱碱盐时,阴阳离子相互促进水解,使平衡向水解方向移动而水解完全,使溶液中的离子浓度迅速降低.常见易发生双水解的阳离子有（Fe3+或Al3+）与（CO32－、HCO3－、AlO2－）的组合.
Al3+＋3HCO3－=Al（OH）3↓+3CO2↑
2Al3+＋3CO32－+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
Al3+＋3 AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓
4.发生络合反应使离子浓度降低.
如Fe3+与SCN－等.
三、离子共存问题常见的典型问题
1. Al(OH)3有酸式电离和碱式电离：,增加或OH－、Al3+浓度；或者增加H＋、AlO2－离子浓度,都可以使平衡朝生成沉淀的方向移动.因此OH－、Al3+；H+、AlO2－不能共存,但OH－、AlO2－；Al3+、H＋可以共存.
2.Fe2+、NO3－可以共存,但有H＋时不能共存,因为HNO3具有强氧化性.
3.某溶液与铝反应可以生成氢气,在该溶液中不一定存在与H＋或者OH－可以共存的离子.
4.常温下,某溶液中由水电离出的H＋为0.01mol/L,则该溶液可能是pH＝2或者pH＝12的溶液.该溶液为酸性或碱性,有H＋或者OH－.
5.某种溶液中有多种阳离子,则阴离子一般有NO3－；某种溶液中有多种阴离子,一般阳离子有K＋、Na＋、NH4＋中的一种或几种.
离子共存问题（高考热点）
⒈离子在溶液中能否大量共存首先应看其能否发生以下反应：
⑴能发生复分解反应,即能够形成沉淀、易挥发性物质（气体）、弱电解质（如水、弱酸、弱碱等）的离子不能大量共存.其中,微溶物如CaSO4等少量可以共存,大量不能共存.
例1、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ A ）
（A）Na+、Ba2+、OH-、AlO2- （B）H+、Na+、Cl-、SO32-
（C）H+、Na+、HPO42-、NO3- （D）K+、Ca2+、ClO-、SO42-
⑵能发生完全双水解的阴阳离子在水溶液中不能大量共存.
例2、下列各组离子在水溶液中能够大量共存的是（ C ）
（A）Al3+、SO42-、HCO3-、NO3- （B）NH4+、Cl-、SiO32-、SO42-
（C）NH4+、NO3-、CH3COO-、HCO3- （D）Fe3+、Cl-、HCO3-、NO3-
【总结】一般地,生成物中有沉淀或气体产生的双水解反应可以完全进行.
⑶能发生氧化还原反应的离子不能大量共存.
例3、下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（ BC ）
（A）Na+、Mg2+、NO3-、I- （B）H+、Fe2+、NO3-、Cl-
（C）Na+、K+、ClO-、S2- （D）H+、Fe2+、SO42-、I-
⑷能形成络合物的离子不能大量共存,如 Fe3+ 和SCN- .
⒉注意题干的附加条件.如“无色溶液”中不应含MnO4-、Fe2+、Fe3+、Cu2+等有色离子；又如“pH=1的溶液”中有大量H+,再如“加入金属铝有H2放出的溶液”或“由水电离出的H+的浓度为10-13mol·L-1的溶液”可能有大量H+或OH-.
例4、下列各组离子中,在[H+]=10-13mol·L-1的溶液中能大量共存,且加入NaHSO4溶液过程中会产生气体和沉淀的是（ C ）
（A）Na+、NO3-、AlO2-、Cl- （B）Na+、K+、NO3-、SiO32-
（C）K+、Cl-、AlO2-、CO32- （D）Na+、Mg2+、HCO3-、Cl-
【练习】⒈下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（ AC ）
（A）H+、Na+、CH3COO-、Cl- （B）Na+、[Ag (NH3)2]+、OH-、NO3-
（C）H+、K+、MnO4-、Cl- （D）Na+、K+、AlO2-、NO3-
⒉某溶液中加入金属铝有H2放出,则下列各组离子在该溶液中一定能大量共存的是( 1 2 ) ；一定不能大量共存的是(4567 ) ；可能大量共存的是（ 389 ）
⑴Na+、K+、Cl-、SO42- ⑵Na+、K+、Ba2+、Cl- ⑶Na+、Mg2+、Cl-、SO42-
⑷K+、Ba2+、Cl-、SO42- ⑸K+、Mg2+、NO3-、SO42- ⑹K+、NH4+、Cl-、CO32-
⑺K+、Na+、Cl-、HCO3- ⑻K+、Ca2+、Br-、Cl- ⑼K+、Na+ 、AlO2-、SO42-
⒊某无色透明的溶液跟金属铝反应时放出H2,试判断下列离子Mg2+、Cu2+、H+、Ba2+ 、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-、NO3-何者能大量在此溶液中共存.
⑴当生成Al3+时可存在 H+、Mg2+ SO42-；⑵当生成AlO2-时可存在 OH-、 Ba2+ NO3-