浅谈高中化学中的离子共存问题

王显良

【摘要】离子作为组成物质最基本的单元之一，在高中化学理论体系中占有非常重要的位置。离子反应方程作为化学反应方程的一种，对于部分反应而言是化学反应更加本质的表达方式。同时，由于离子的带电问题和形成离子的原子或者原子团之间的反应问题，导致了很多离子无法在溶液中共存无法共存，由此，离子共存问题也成了离子化合物知识体系中一个十分重要的话题。在本篇文章中，作者通过对离子共存问题进行分类，并且对它们进行了分别分析和举例说明，希望能对高中理科生学习化学知识尤其是离子化合物之间的反应提供一定的帮助。

【关键词】高中化学离子共存问题

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2014）5-0247-01

高中化学体系中的离子共存问题，历来都是教学中的重点和难点，我们必须从化学基本概念和基本理论出发，搞清楚离子反应的规律和"离子共存"的条件，才能很好地掌握这块知识，同时它也是高考必考知识点，高中化学离子共存问题可以分为三大类：发生复分解或者氧化还原反应、发生水解或者其他因素导致的不能共存。接下来，作者从这三个方面一一进行阐释。

一、因发生复分解或者氧化还原反应不能共存

兩种及两种以上离子在溶液中发生复分解反应或者氧化还原反应而不能共存的情况又可分以下6种情况：

1、生成气体。对于很多离子而言，如CO32-、SO32- 、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等弱酸性的阴离子在酸性条件下可发生反应生成气体小分子，因此在酸性物质与这些离子不能够大量共存。因为一旦它们大量的相遇，就会发生反应造成离子的消耗。

2、生成沉淀。在离子体系中，大多数金属阳离子只能在酸性溶液环境中存在，遇到碱性环境或者某些阴离子就会形成沉淀，离子同样被消耗掉。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。

举个典型的例子，在溶液中，当Ba2+和SO42-相遇时，两种离子生成的BaSO4沉淀，以1:1而消耗，化学方程式表述为：Ba2++SO42-=BaSO4↓。在高中化学的鉴定实验中，钡离子Ba2+是用来检验溶液中是否含有SO42-离子的标准检验方法。

3、生成弱电解质。同生成沉淀原理类似，生成的弱电解质离子也不能共存，弱电解质的生成也是离子消耗掉并且脱离了溶液的体系。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、C17H35COO-、等与H+不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存；NH4+与OH-不能大量共存。以CH3COOK和盐酸HCl的共存为例，二者在水中都可以完全电解成离子的状态存在。但是醋酸根离子CH3COO-与氢离子H+遇到一起会形成醋酸CH3COOH分子，H++CH3COO-CH3COOH，而这里的CH3COOH是一个弱电解质，也就是反应生成的弱酸分子不能电解出与反应消耗掉的离子数目相等的离子，造成了离子的损耗，因此，这两种离子不能够大量共存。

二、因发生水解和络合反应而无法共存

1、发生水解反应。水解程度大的阳离子跟能水解程度大的阴离子在溶液中不能大量共存（双水解）。Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等；Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。如，Al3+在水中发生水解反应而显酸性，Al3++3 H2O =Al（OH）3+3H+，而CO32-在水中由于水解显碱性，CO32-+H2O HCO3-+OH-，一旦两种离子大量共存，酸碱中和，使得水解反应加剧，两种离子因水解而大量消耗。也有特殊的，如NH4+和HCO3-，NH4+和CO32-在同一溶液中却能大量共存。

2、发生络合反应。溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。如Fe2+、Fe3+与SCN-不能大量共存。Fe3+与SCN-在溶液中发生络合反应结合在一起，Fe3++nSCN-[Fe(SCN)n]3-n ，导致两种离子按比例消耗。

三、其他条件导致的不能共存问题

酸碱性条件对于离子之间的共存问题有着很大的影响，比如，Fe2+与NO3-能共存，但在强酸性条件下（即Fe2+、NO3-、H+相遇）不能共存，因为强酸下，H+与NO3-形成HNO3将二价铁离子氧化为三价铁离子，溶液颜色变化。中性和碱性及弱酸性条件下可以共存的MnO4-与Cl-，在强酸性条件下，H+与MnO4-形成高锰酸HMnO4，将Cl-氧化成为Cl2，所以二者在强酸下不能共存。另外，在解题时，一定要认真读题，弄清楚题目的条件和要求，比如"共存"和"大量共存"的区别，溶液pH范围等。

总结：高中化学离子共存问题，是学习与离子相关知识时的一个重要知识点，是对离子反应理解能力的考察，也是对离子反应问题的复习。在许多高考试卷中这部分知识都得到了体现。掌握这部分知识，有助于同学们总体把握化学反应的条件，培养自己全面分析、解决问题的能力。希望通过这篇文章能够对高中生学习化学提供一定的帮助。

参考文献

[1]华雪莹.对溶液中离子共存问题的深入分析[J].青苹果，2010，（10）.

[2]孙亚琴.令人瞩目的离子共存问题[J].数理化学习，2010，（12）.