判断水溶液中离子不能大量共存的依据
一、依据溶液的颜色
如果试题已指明溶液无色，则有色离子不能大量共存。常见呈现颜色的离子有：外壳电子数为9～17的第一过渡系元素的水合离子，能吸收一定波长的可见光，使其离子由基态跃迁到激发态，而呈现颜色。这些离子的颜色列于表1。
< align=middle width="100%" colspan=4>表1 第一过渡系元素离子的颜色 < align=middle width="25%">离子 < align=middle width="25%">颜色 < align=middle width="25%">离子 < align=middle width="25%">颜色 < align=middle width="25%">ti3＋ < align=middle width="25%">紫色 < align=middle width="25%">fe3＋ < align=middle width="25%">淡紫色 < align=middle width="25%">v3＋ < align=middle width="25%">绿色 < align=middle width="25%">fe2＋ < align=middle width="25%">浅绿色 < align=middle width="25%">v4＋ < align=middle width="25%">蓝色 < align=middle width="25%">co2＋ < align=middle width="25%">粉红色 < align=middle width="25%">cr3＋ < align=middle width="25%">蓝紫色 < align=middle width="25%">ni2＋ < align=middle width="25%">亮绿色 < align=middle width="25%">mn2＋ < align=middle width="25%">桃红色 < align=middle width="25%">cu2＋ < align=middle width="25%">蓝色* 水解后，呈黄棕色。
水溶液中某些含氧酸根是有色的。例如，mno4－呈紫色，mno42－呈绿色，cro42－呈黄色，cr2o72－显橙红色，vo3－显黄色。
2电子或8电子外壳的离子是无色的。例如，li＋，na＋，k＋，ca2＋，sr2＋，ba2＋，f－，cl－，br－，i－，s2－，se2－等。
二、依据溶液的酸碱性
1.由试题所给条件确定溶液的酸碱性
如果试题给出溶液的ph＜7，则为酸性；ph＞7，则为碱性。如果试题指明，在298k，水的电离度减小，则溶液可能是酸性，也可能是碱性。其原因是：在298k， 纯水电离所产生的h＋和oh－浓度的乘积是1×10－14，即水的离子积，［h＋］×［oh－］＝1×10－14。在纯水中加入较大量的可溶性强酸时，可将酸电离所产生的h＋的浓度，当做溶液中h＋的总浓度，且［h＋］>>1×10－7mol·l－1。这时水的离子积仍保持为1×10－14，故由水电离所产生的［oh－］和［h＋］均小于1×10－7mol·l－1。由此可见，加入可溶性酸时，能抑制水的电离，使其电离度减小，溶液呈现酸性。同理，加入较大量的可溶性强碱时，水的电离度也能显著减小，溶液呈现碱性。
2.在酸性或碱性溶液中不能大量共存的离子
在强酸性溶液中，由两性氢氧化物生成的含氧酸根不能大量共存，例如，alo2－，zno22－，cro2－等。在强碱性溶液中，由两性氢氧化物电离所产生的简单阳离子不能大量共存，例如，al3＋，cr3＋，zn2＋等。共4页，当前第1页1234
判断水溶液中离子不能大量共存的依据
三、依据非氧化还原反应
水溶液中离子之间能够发生非氧化还原反应时，则不能大量共存。离子之间的非氧化还原反应可区分为：
1.生成难溶于水的物质
（1）pb2＋，ag＋，hg22＋与cl－不能大量共存，因为能生成难溶的pbcl2，agcl，hg2cl2。
（2）cu2＋，cd2＋，bi3＋，hg2＋，as3＋，sb3＋，sn2＋和ag＋与s2－，hs－不能大量共存，因为能生成难溶于水和稀酸的硫化物。
（3）mn2＋，fe2＋，co2＋，ni2＋和zn2＋与s2－不能大量共存。虽然它们的硫化物能溶于稀酸（［h＋］为0.3mol·l－1），但是它们能同（nh4）2s和nh3·h2o溶液中的s2－反应，生成难溶的硫化物沉淀。
（4）ca2＋，sr2＋，ba2＋，fe2＋，pb2＋，zn2＋和ag＋与co32－不能大量共存，因为能生成难溶的碳酸盐。
（5）ca2＋，sr2＋和ba2＋与so42－不能大量共存，因为caso4微溶于水，srso4和baso4难溶于水。
（6）ca2＋，sr2＋和ba2＋与po43－不能大量共存，因为它们的磷酸盐难溶于水。
（7）mg2＋，cu2＋，zn2＋，al3＋和fe3＋与oh－不能大量共存，因为它们的氢氧化物难溶于水。
（8）al3＋和s2－，不能大量共存于溶液中，因为二者能完全水解，生成难溶的al（oh）3和h2s。
2.生成难电离的物质
（1）h＋与oh－不能大量共存，因为能反应生成难电离的h2o。h2po4－，hco3－与oh－不能大量共存，因为二者同oh－反应分别生成po43－，co32－和难电离的h2o。
（2）clo－与h＋不能大量共存，因为能生成难电离的hclo。
3.生成气态物质
（1）co32－，hco3－，so32－和s2－与h＋不能大量共存，因为它们能同h＋反应，分别生成co2，so2，h2o和h2s。al3＋与co32－不能大量共存，因为二者水解，相互反应生成难溶的al（oh）3和气体co2。
（2）nh4＋与oh－不能大量共存，因为二者反应，能生成气体nh3和h2o。
4.生成配合物
当两种离子在水溶液中反应生成配合物时，则二者不能大量共存。例如，fe3＋与scn－不能大量共存，因为二者反应，生成配合物［fe（ncs）n］3－n（n＝1～6）。ag＋与cn－不能大量共存，因为二者反应，生成［ag（cn）2］－。
四、依据氧化还原反应
在水溶液中，如果氧化性离子与还原性离子能自发地进行氧化还原反应，则二者不能大量共存。
1.根据化合价判断离子的氧化性或还原性
在离子中某元素的原子呈现最高化合价时，这个离子只有氧化性，例如，so42－；呈现中间价态时，既有氧化性，又有还原性，例如，so32－；呈现最低化合价时，只有还原性，例如，s2－。由于氮的最高化合价是＋5，最低化合价是－3，所以，no3－只有氧化性，no2－既有氧化性，又有还原性，nh4＋只有还原性。mno4－和cr2o72－只有氧化性，二者是强的氧化剂，因为锰的最高化合价是＋7，铬的最高化合价是＋6。共4页，当前第2页1234
判断水溶液中离子不能大量共存的依据
2.自发进行氧化还原反应的条件
自发地进行氧化还原反应的条件是强的氧化剂和强的还原剂反应，生成弱的还原剂和弱的氧化剂。例如：
3.氧化剂和还原剂相对强弱的比较
（1）酸性介质中氧化剂和还原剂的相对强弱
在酸性介质中，温度是298k，离子浓度为1mol·l－1，气体分压为1.01×105pa，某些常见氧化剂的氧化性和还原剂的还原性的相对强弱列于表2。
< align=middle width="100%" colspan=4>表2 酸性介质中常见氧化剂的氧化性和还原剂的还原性的相对强弱 < align=middle width="50%" colspan=2>氧化剂 < align=middle width="50%" colspan=2>还原剂 < align=middle width="13%" rowspan=19>↓氧
化
剂
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氧
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判断水溶液中离子不能大量共存的依据
在某较强氧化剂和较强还原剂之间，该氧化剂的还原产物和还原剂的氧化产物之间，画两条对角线。位于对角线左下角的氧化剂和位于右上角的还原剂是反应物；另一对角线位置的是生成物。例如，由cr2o72－与fe2＋，cr3＋与fe3＋的对角线可知，下面氧化还原反应可自发进行：
cr2o72－＋6fe2＋＋14h＋＝2cr3＋＋6fe3＋＋7h2o
显而易见，位于表2中左下方的离子和右上方的离子在酸性溶液中不能大量共存。
综上所述，可得出以下结论：
①在酸性介质中mno4－与简单阴离子cl－，br－，i－，fe2＋，低价含氧酸根so32－和no2－不能大量共存于溶液中。
②在酸性介质中cr2o72－与简单阴离子br－，i－，fe2＋，低价含氧酸根so32－，no2－不能大量共存于溶液中。
③在酸性介质中，cl－与clo－，cl－与clo3－，br－与bro－，br－与bro3－，i－与io－，i－与io3－不能大量共存，因这它们之间能够进行高低价反应分别生成卤素单质cl2，br2，i2。
（2）碱性介质中，某些氧化剂和还原剂的相对强弱。
在298k，离子浓度为1mol·l－1时，碱性介质中某些氧化剂和还原剂的相对强弱列于表3。
< align=middle width="100%" colspan=4>表3 碱性介质中某些氧化剂和还原剂的相对强弱 < align=middle width="50%" colspan=2>氧化剂 < align=middle width="50%" colspan=2>还原剂 < align=middle width="25%" rowspan=10>↓氧
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由表3可得出结论：
①在碱性介质中，mno4－与i－，se2－，s2－，so32－，no2－不能大量共存于溶液中。
②在碱性介质中，bro3－与i－，clo3－与br－，bro－与 cl－，clo－与br－不能大量共存于溶液中。
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