判斷水溶液中離子不能大量共存的依據
三、依據非氧化還原反應
水溶液中離子之間能夠發生非氧化還原反應時,則不能大量共存。離子之間的非氧化還原反應可區分為:
1.生成難溶于水的物質
(1)pb2+,ag+,hg22+與cl-不能大量共存,因為能生成難溶的pbcl2,agcl,hg2cl2。
(2)cu2+,cd2+,bi3+,hg2+,as3+,sb3+,sn2+和ag+與s2-,hs-不能大量共存,因為能生成難溶于水和稀酸的硫化物。
(3)mn2+,fe2+,co2+,ni2+和zn2+與s2-不能大量共存。雖然它們的硫化物能溶于稀酸([h+]為0.3mol·l-1),但是它們能同(nh4)2s和nh3·h2o溶液中的s2-反應,生成難溶的硫化物沉淀。
(4)ca2+,sr2+,ba2+,fe2+,pb2+,zn2+和ag+與co32-不能大量共存,因為能生成難溶的碳酸鹽。
(5)ca2+,sr2+和ba2+與so42-不能大量共存,因為caso4微溶于水,srso4和baso4難溶于水。
(6)ca2+,sr2+和ba2+與po43-不能大量共存,因為它們的磷酸鹽難溶于水。
(7)mg2+,cu2+,zn2+,al3+和fe3+與oh-不能大量共存,因為它們的氫氧化物難溶于水。
(8)al3+和s2-,不能大量共存于溶液中,因為二者能完全水解,生成難溶的al(oh)3和h2s。
2.生成難電離的物質
(1)h+與oh-不能大量共存,因為能反應生成難電離的h2o。h2po4-,hco3-與oh-不能大量共存,因為二者同oh-反應分別生成po43-,co32-和難電離的h2o。
(2)clo-與h+不能大量共存,因為能生成難電離的hclo。
3.生成氣態物質
(1)co32-,hco3-,so32-和s2-與h+不能大量共存,因為它們能同h+反應,分別生成co2,so2,h2o和h2s。al3+與co32-不能大量共存,因為二者水解,相互反應生成難溶的al(oh)3和氣體co2。
(2)nh4+與oh-不能大量共存,因為二者反應,能生成氣體nh3和h2o。
4.生成配合物
當兩種離子在水溶液中反應生成配合物時,則二者不能大量共存。例如,fe3+與scn-不能大量共存,因為二者反應,生成配合物[fe(ncs)n]3-n(n=1~6)。ag+與cn-不能大量共存,因為二者反應,生成[ag(cn)2]-。
四、依據氧化還原反應
在水溶液中,如果氧化性離子與還原性離子能自發地進行氧化還原反應,則二者不能大量共存。
1.根據化合價判斷離子的氧化性或還原性
在離子中某元素的原子呈現最高化合價時,這個離子只有氧化性,例如,so42-;呈現中間價態時,既有氧化性,又有還原性,例如,so32-;呈現最低化合價時,只有還原性,例如,s2-。由于氮的最高化合價是+5,最低化合價是-3,所以,no3-只有氧化性,no2-既有氧化性,又有還原性,nh4+只有還原性。mno4-和cr2o72-只有氧化性,二者是強的氧化劑,因為錳的最高化合價是+7,鉻的最高化合價是+6。