判斷水溶液中離子不能大量共存的依據
一、依據溶液的顏色
如果試題已指明溶液無色,則有色離子不能大量共存。常見呈現顏色的離子有:外殼電子數為9~17的第一過渡系元素的水合離子,能吸收一定波長的可見光,使其離子由基態躍遷到激發態,而呈現顏色。這些離子的顏色列于表1。
* 水解后,呈黃棕色。
水溶液中某些含氧酸根是有色的。例如,mno4-呈紫色,mno42-呈綠色,cro42-呈黃色,cr2o72-顯橙紅色,vo3-顯黃色。
2電子或8電子外殼的離子是無色的。例如,li+,na+,k+,ca2+,sr2+,ba2+,f-,cl-,br-,i-,s2-,se2-等。
二、依據溶液的酸堿性
1.由試題所給條件確定溶液的酸堿性
如果試題給出溶液的ph<7,則為酸性;ph>7,則為堿性。如果試題指明,在298k,水的電離度減小,則溶液可能是酸性,也可能是堿性。其原因是:在298k, 純水電離所產生的h+和oh-濃度的乘積是1×10-14,即水的離子積,[h+]×[oh-]=1×10-14。在純水中加入較大量的可溶性強酸時,可將酸電離所產生的h+的濃度,當做溶液中h+的總濃度,且[h+]>>1×10-7mol·l-1。這時水的離子積仍保持為1×10-14,故由水電離所產生的[oh-]和[h+]均小于1×10-7mol·l-1。由此可見,加入可溶性酸時,能抑制水的電離,使其電離度減小,溶液呈現酸性。同理,加入較大量的可溶性強堿時,水的電離度也能顯著減小,溶液呈現堿性。
2.在酸性或堿性溶液中不能大量共存的離子
在強酸性溶液中,由兩性氫氧化物生成的含氧酸根不能大量共存,例如,alo2-,zno22-,cro2-等。在強堿性溶液中,由兩性氫氧化物電離所產生的簡單陽離子不能大量共存,例如,al3+,cr3+,zn2+等。