定义 判断溶液中多种离子能否大量共存,即不发生沉淀、气体、弱电解质或氧化还原反应。
从哪来 基于钠及其化合物转化(理解强碱环境及碳酸根/偏铝酸根共存)、铁及其化合物转化(理解Fe²⁺/Fe³⁺的氧化还原及水解酸碱性)以及模板1:物质的量计算(理解离子浓度与反应限度的定量关系)。
为什么 离子共存本质是微观粒子间的相互作用。若离子间结合生成难溶物(沉淀)、挥发性物质(气体)、难电离物质(水/弱酸/弱碱),或发生电子转移(氧化还原),则原离子浓度显著降低,无法“大量”共存。例如Fe³⁺与OH⁻生成Fe(OH)₃沉淀,H⁺与CO₃²⁻生成CO₂和H₂O,Fe³⁺与I⁻发生氧化还原生成Fe²⁺和I₂。
讲法
“找茬”排除法
适合
基础薄弱、逻辑链条短的学生。
方法:拿到一组离子,先找“死对头”。
1. 找酸碱:H⁺和OH⁻不能共存;H⁺和弱酸根(CO₃²⁻, S²⁻, AlO₂⁻)不能共存;OH⁻和弱碱阳离子(NH₄⁺, Al³⁺, Fe³⁺等)不能共存。
2. 找沉淀:Ba²⁺和SO₄²⁻,Ag⁺和Cl⁻,Ca²⁺和CO₃²⁻等。
3. 找氧化还原:Fe³⁺和I⁻,MnO₄⁻和Fe²⁺/I⁻/SO₃²⁻等。
口诀:“酸碱中和弱,沉淀气体跑,氧化还原变。”
讲法
“环境”分析法
适合
思维活跃、擅长宏观推断的学生。
方法:先判断溶液的大环境(酸性、碱性、中性、氧化性、还原性),再看离子是否“适应”这个环境。
1. 题干说“无色透明”:排除Cu²⁺(蓝), Fe³⁺(黄), Fe²⁺(浅绿), MnO₄⁻(紫)。
2. 题干说“pH=1”(强酸):排除OH⁻, CO₃²⁻, HCO₃⁻, AlO₂⁻, S²⁻, SO₃²⁻, ClO⁻等。
3. 题干说“pH=13”(强碱):排除H⁺, NH₄⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Fe²⁺, Mg²⁺等。
4. 题干隐含“氧化性酸”(如浓HNO₃, 稀H₂SO₄+NO₃⁻):排除还原性离子Fe²⁺, I⁻, SO₃²⁻, S²⁻。
讲法
“守恒”验证法
适合
理科逻辑强、追求严谨的学生。
方法:除了定性判断反应,还要利用电荷守恒和物料守恒进行定量或半定量验证。
1. 电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数必须等于阴离子所带负电荷总数。如果给出的离子组合在电荷上明显不平衡(如只有Na⁺和Cl⁻,但浓度比不是1:1,且无其他离子),则隐含了其他离子或题目条件有误。
2. 反应限度:结合
模板1:物质的量计算,判断反应是否完全。例如,若H⁺和CO₃²⁻共存,需判断H⁺是否过量。若H⁺不足,可能生成HCO₃⁻,此时CO₃²⁻和HCO₃⁻可共存,但H⁺和CO₃²⁻不能大量共存。