离子在溶液中大量共存的条件

Question

如题所述

Answer 1

离子在溶液中大量共存的条件有溶液的酸碱性、离子间的反应性质、离子浓度。

一、溶液的酸碱性

在酸性溶液中，氢离子（H+）浓度较高，此时碱性离子如氢氧根离子（OH-）、碳酸根离子（CO32-）和氢碳酸根离子（HCO3-）不能大量存在。在碱性溶液中，氢离子（H+）浓度较低，此时酸性离子如硝酸根离子（NO3-）、硫酸根离子（SO42-）等不能大量存在。

二、离子间的反应性质

当两种离子相互交换生成水、气体或沉淀时，离子不能大量共存。例如，钡离子（Ba2+）与硫酸根离子（SO42-）生成硫酸钡沉淀；钙离子（Ca2+）与碳酸根离子（CO32-）生成碳酸钙沉淀。

三、离子浓度

当溶液中某种离子浓度较高时，其他离子可能会与之发生反应，形成沉淀、络合物等，导致不能大量共存。

溶液酸碱性与离子共存及反应应用：

一、离子共存

1、根据溶液的酸碱性：可以使用酸碱指示剂进行检测。例如，石蕊试纸可用于检测溶液的酸碱性，酚酞试纸则可用于检测碱性溶液。

2、酸碱调节：通过加入酸或碱调节剂，可以改变溶液的酸碱性，从而实现离子的大量共存。例如，在酸性溶液中加入碱性调节剂，如氢氧化钠（NaOH），可以中和部分氢离子，使溶液变得中性或碱性。

二、离子反应的应用

1、离子反应在化学分析中的应用：通过观察离子反应生成物的形成，可以判断溶液中存在哪些离子。例如，使用氯酸钾（KMnO4）检测溶液中是否存在还原性离子，如硫离子（S2-）。

2、离子反应在环境保护中的应用：通过控制废水中的离子反应，可以防止水体富营养化、减少污染物排放。例如，在废水处理中加入沉淀剂，如硫酸铁（Fe2(SO4)3），可以使废水中的重金属离子沉淀，达到净化水质的目的。