离子共存
1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。
(1)有气体产生。如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-等易挥发的弱酸的酸根离子与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Pb2+与Cl-,Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、C6H5O-等与H+不能大量共存;酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如[Al(OH)4]-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性较强的条件下才能在溶液中大量存在; Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应,如3S2-+2Al3++6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑等。
2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。
(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-和Fe3+、ClO-不能大量共存。
(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。 如Cr2O72-、NO3-、MnO4-在酸性时与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共存。
3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)。
例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、[Al(OH)4]-(AlO2-)、ClO-、SiO32-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、[Al(OH)4]-(AlO2-)、ClO-、SiO32-等不能大量共存。
4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe3+与SCN-、C6H5O-不能大量共存。
5.审题时应注意题中给出的附加条件。
①酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4-、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Fe(SCN)2+。
③MnO4-、NO3-等在酸性条件下具有强氧化性,ClO-无论在酸性还是在碱性条件下都具有强氧化性,能将S2-、I-、Fe2+、SO32-等氧化。
④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”,是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
6.审题时还应特别注意以下几点:
(1)注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如:Fe2+与NO3-能共存,但在强酸性条件下(即Fe2+、NO3-、H+相遇)不能共存;MnO4-与Cl-在强酸性条件下也不能共存。
(2)酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱(OH-)、强酸(H+)共存。
如HCO3-+OH-=CO32-+H2O;HCO3-+H+=CO2↑+H2O
微粒半径的比较:
1.判断的依据(一层二核三电子)
电子层数: 相同条件下,电子层越多,半径越大。
核电荷数: 电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小。
最外层电子数: 电子层数和核电荷数均相同时,最外层电子数越多,半径越大。
2.具体规律:
1.同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl
2.同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:Li<Na<K<Rb<Cs
3.同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F-<Cl-<Br-<I-
4.电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。如:F->Na+>Mg2+>Al3+
5.同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如Fe>Fe2+>Fe3+