离子不共存
发生复分解反应并生成微溶或难溶物
溶于一般酸(如稀盐酸、稀硫酸、醋酸等)的沉淀:
\[\quad \ce{BaCO3}, \ce{CaCO3}, \ce{Ag2CO3}, \ce{FeS}, \ce{ZnS}, \ce{MnS}, \ce{Fe(OH)2}
\]
溶于硝酸(但不溶于一般非氧化性酸)的沉淀:
\[\quad \ce{Ag2S}, \ce{CuS}
\]
不溶于酸(既不溶于一般酸,也不溶于硝酸)的沉淀:
\[\quad \ce{BaSO4}, \ce{PbSO4}, \ce{AgCl}, \ce{AgBr}, \ce{AgI}, \ce{HgS}, \ce{KFe[Fe(CN)6]}
\]
生成弱电解质
生成弱电解质的物质不能大量共存
与氢离子反应
\[\ce{OH- + H+ -> H2O}
\]
\[\ce{SO3^2- + 2H+ -> H2O + SO2 ^}
\]
生成了气体和水,若仅生成亚硫酸氢根,可以暂时共存
\[\ce{HSO3^- + H+ -> H2O + SO2 ^}
\]
\[\ce{S^2- + 2H+ -> H2S ^}
\]
同理,如果是硫氢根的话,可以共存,也不算做生成弱电解质
\[\ce{HS^- + H+ -> H2S ^}
\]
\[\ce{CO3^2- + 2H+ -> H2O + CO2 ^}
\]
\[\ce{HCO3^- + H+ -> H2O + CO2 ^}
\]
\[\ce{CH3COO^- + H+ -> CH3COOH}
\]
\[\ce{SiO3^2- + 2H+ -> H2SiO3 v}
\]
\[\ce{ClO^- + H+ -> HClO}
\]
\[\ce{F^- + H+ -> HF}
\]
\[\ce{PO4^3- + 3H+ -> H3PO4}
\]
\[\ce{HPO4^2- + 2H+ -> H3PO4}
\]
\[\ce{H2PO4^- + H+ -> H3PO4}
\]
\[\ce{C6H5O^- + H+ -> C6H5OH}
\]
苯酚是极弱的电解质
\[\ce{C2O4^2- + 2H+ -> H2C2O4}
\]
\[\ce{Al(OH)4^- + H+ -> Al(OH)3 v + H2O}
\]
\[\ce{Al(OH)4^- + 4H+ -> Al^3+ + 4H2O}
\]
与氢氧根反应
\[\ce{H+ + OH- -> H2O}
\]
\[\ce{NH4+ + OH- -> NH3\cdot H2O}
\]
氨水不加热挥发的速率一般
\[\ce{Mg^2+ + 2OH- -> Mg(OH)2 v}
\]
\[\ce{Cu^2+ + 2OH^- -> Cu(OH)2 v}
\]
\[\ce{Zn^2+ + 2OH^- -> Zn(OH)2 v}
\]
\[\ce{Fe^2+ + 2OH^- -> Fe(OH)2 v}
\]
\[\ce{Fe^3+ + 3OH^- -> Fe(OH)3 v}
\]
\[\ce{2Ag+ + 2OH^- -> Ag2O v + H2O}
\]
\[\ce{Al^3+ + 3OH^- -> Al(OH)3 v}
\]
\[\ce{Al(OH)3 + OH^- -> [Al(OH)4]^-}
\]
\[\ce{Ca^2+ + 2OH^- -> Ca(OH)2 v}
\]
\[\ce{HCO3^- + OH^- -> CO3^2- + H2O}
\]
\[\ce{HSO3^- + OH^- -> SO3^2- + H2O}
\]
本质酸碱中和
\[\ce{HPO4^2- + OH^- -> PO4^3- + H2O}
\]
这里是酸碱中和,如果和\(\ce{H+}\)反应,也是酸碱中和,但磷酸根充当的身份可能发生变化
\[\ce{H2PO4^- + OH^- -> HPO4^2- + H2O}
\]
\[\ce{HS^- + OH^- -> S^2- + H2O}
\]
总结
多元弱酸分步电离,到中间某个阶段的离子,加碱进一步电离,加酸则回退`
如果没有水解的酸容易分解,如碳酸,那么这个分解的过程和电离与水解均无关,而是一步到位的分解反应,反之,分解出的气体溶于水生成酸同理
出气体
\[\ce{NH4+ + OH^- ->[\Delta] NH3 ^ + H2O}
\]
\[\ce{CO3^2- + 2H+ -> H2O + CO2 ^}
\]
\[\ce{SO3^2- + 2H+ -> H2O + SO2 ^}
\]
\[\ce{HS^- + H+ -> H2S ^}
\]
复分解反应杂项
\[\ce{[Al(OH)4]^- + HCO3^- -> Al(OH)3 v + CO3^2- + H2O}
\]
强酸制取弱酸
氧化还原反应
经典氧化还原
| 氧化剂 \ 还原剂 | \(\ce{S^2-}\) | \(\ce{HS^-}\) | \(\ce{SO3^2-}\) | \(\ce{HSO3^-}\) | \(\ce{I^-}\) | \(\ce{Fe^2+}\) | \(\ce{F^-}\) | \(\ce{Cl^-}\) | \(\ce{H2C2O4}\) | \(\ce{HC2O4^-}\) | \(\ce{C2O4^2-}\) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(\ce{MnO4^- + H^+}\) | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 不反应 | 反应(∆) | 反应(∆) | 反应(∆) | 反应(∆) |
| \(\ce{MnO4^-}\) (中性) | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 |
| \(\ce{NO3^- + H^+}\) | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 |
| \(\ce{ClO^-}\) | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 不反应 | 不反应* | 反应 | 反应 | 反应 |
| \(\ce{Cr2O7^2- + H^+}\) | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 不反应 | 反应(∆) | 反应 | 反应 | 反应 |
| \(\ce{Fe^3+}\) | 反应** | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 | 不反应 |
| \(\ce{HClO}\) (带\(\ce{H+}\)的次氯酸) | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 不反应 | 反应 | 反应 | 反应 | 反应 |
歧化归中反应
\(\ce{S^2- 和SO3^2-}\)(酸性),\(\ce{Cl-和ClO-}\)(酸性),\(\ce{I-和IO3-}\)(酸性)等
\[\ce{3NO2^- + 2H+ -> 2NO ^ + NO3^- + H2O}
\]
\[\ce{S2O3^2- + 2H+ -> S v + SO2 ^ + H2O}
\]
配合反应
\(\ce{Fe^3+和SCN-,CN-}\)
\[\ce{Fe^3+ + 3SCN^- -> Fe(SCN)3}
\]
\[\ce{Fe^3+ + 6CN^- -> [Fe(CN)6]^3-}
\]
\(\ce{Fe^2+和[Fe(CN)6]^3-}\)
\[\ce{3Fe^2+ + 2[Fe(CN)6]^3- -> Fe3[Fe(CN)6]2 v}
\]
\(\ce{Ag+和NH3·H2O}\)
\[\ce{Ag+ + 2NH3\cdot H2O -> [Ag(NH3)2]+ + 2H2O}
\]
\(\ce{Cu^2+和NH3·H2O}\)
\[\ce{Cu^2+ + 4NH3\cdot H2O -> [Cu(NH3)4]^2+ + 4H2O}
\]
\(\ce{Fe^3+和C6H5O-}\)
\[\ce{Fe^3+ + 6C6H5O^- -> [Fe(C6H5O)6]^3-}
\]
一个配合物相关的复分解反应
\[\ce{[Ag(NH3)2]+ + 2H+ -> Ag+ + 2NH4+}
\]
双水解
阳离子对应的碱极弱(且难溶),或阴离子对应的酸极弱(且易挥发/分解),并且生成物有 沉淀 或 气体 逸出,将平衡彻底拉向右端,这时不能共存
\(\ce{Al^3+}\)
\[\ce{Al^3+ + 3HCO3^- -> Al(OH)3 v + 3CO2 ^}
\]
\[\ce{2Al^3+ + 3CO3^2- + 3H2O -> 2Al(OH)3 v + 3CO2 ^}
\]
\[\ce{Al^3+ + 3ClO^- + 3H2O -> Al(OH)3 v + 3HClO}
\]
\[\ce{2Al^3+ + 3SiO3^2- + 6H2O -> 2Al(OH)3 v + 3H2SiO3 v}
\]
\[\ce{Al^3+ + 3[Al(OH)4]^- -> 4Al(OH)3 v}
\]
(酸碱中和)
\[\ce{Al^3+ + 3HS^- + 3H2O -> Al(OH)3 v + 3H2S ^}
\]
\[\ce{2Al^3+ + 3S^2- + 6H2O -> 2Al(OH)3 v + 3H2S ^}
\]
\(\ce{Fe^3+}\)
\[\ce{Fe^3+ + 3HCO3^- -> Fe(OH)3 v + 3CO2 ^}
\]
\[\ce{2Fe^3+ + 3CO3^2- + 3H2O -> 2Fe(OH)3 v + 3CO2 ^}
\]
\[\ce{Fe^3+ + 3ClO^- + 3H2O -> Fe(OH)3 v + 3HClO}
\]
\[\ce{2Fe^3+ + 3SiO3^2- + 6H2O -> 2Fe(OH)3 v + 3H2SiO3 v}
\]
\[\ce{Fe^3+ + 3[Al(OH)4]^- -> Fe(OH)3 v + 3Al(OH)3 v}
\]
(酸碱中和)
\[\ce{2Fe^3+ + 3S^2- -> 2FeS v + S v}
\]
(氧化还原)
\[\ce{2Fe^3+ + 3HS^- -> 2FeS v + S v + 3H+}
\]
(氧化还原)
\(\ce{NH3}\)
\[\ce{NH4+ + [Al(OH)4]^- -> Al(OH)3 v + NH3\cdot H2O}
\]
中性溶液中的剧烈水解
\[\ce{Al^3+ + 3H2O <=> Al(OH)3 v + 3H+}
\]
\[\ce{Fe^3+ + 3H2O <=> Fe(OH)3 v + 3H+}
\]
氧化还原大全
| 氧化剂 | 酸性条件下不能反应的还原剂 | 无酸(中性/碱性)条件下不能反应的还原剂 |
|---|---|---|
| \(\ce{F2}\) | \(\ce{F-}\)(同素不反应)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(遇水优先剧烈水解) | 同左 |
| \(\ce{O3}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需点燃或加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| \(\ce{O2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{SO2}\)、\(\ce{HSO3-}\)、\(\ce{SO3^2-}\)、\(\ce{H2S}\)、\(\ce{HS-}\)、\(\ce{S^2-}\)、\(\ce{Fe^2+}\)、\(\ce{I-}\)、\(\ce{S2O3^2-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(常温下均不反应) | 同左 |
| \(\ce{Cl2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需光照/加热)、\(\ce{Cl-}\)(同素不反应)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| \(\ce{Br2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{Cl-}\)(核心,\(\ce{Br2}\)无法氧化\(\ce{Cl-}\))、\(\ce{Br-}\)(同素不反应)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| \(\ce{KMnO4}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{Fe^2+}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(中性下被还原为\(\ce{MnO2}\),氧化性大减,无法氧化\(\ce{Cl-、Br-、Fe^2+}\)) |
| \(\ce{K2Cr2O7}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{Cl-}\)(标准状态下无法氧化)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 除\(\ce{活泼金属}\)外几乎全部:\(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{SO2}\)、\(\ce{HSO3-}\)、\(\ce{SO3^2-}\)、\(\ce{H2S}\)、\(\ce{HS-}\)、\(\ce{S^2-}\)、\(\ce{Fe^2+}\)、\(\ce{I-}\)、\(\ce{S2O3^2-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(无酸时转化为\(\ce{CrO4^2-}\),氧化性极弱) |
| \(\ce{FeCl3}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{Fe^2+}\)(相邻价态)、\(\ce{Cl-}\)(自身阴离子)、\(\ce{Br-}\)(无法氧化)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| \(\ce{NaClO}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(碱性下氧化性温和,不能氧化卤素离子) |
| \(\ce{Ca(ClO)2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) |
| \(\ce{HClO}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) |
| \(\ce{Na2O2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| \(\ce{H2O2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| 浓硫酸 | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{Fe^2+}\)(常温下不反应)、\(\ce{SO2}\)、\(\ce{HSO3-}\)、\(\ce{SO3^2-}\)(相邻价态)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{Cl-}\)(常温下不反应,热浓可反应)、\(\ce{活泼金属}\)中的\(\ce{Al}\)、\(\ce{Fe}\)(常温下钝化)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 不适用(浓硫酸本身提供\(\ce{H+}\)) |
| \(\ce{MnO2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{Cl-}\)(常温不反应,需浓盐酸并加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 除\(\ce{活泼金属}\)外几乎全部:\(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{SO2}\)、\(\ce{HSO3-}\)、\(\ce{SO3^2-}\)、\(\ce{H2S}\)、\(\ce{HS-}\)、\(\ce{S^2-}\)、\(\ce{Fe^2+}\)、\(\ce{I-}\)、\(\ce{S2O3^2-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(无酸时几乎无氧化性) |
| \(\ce{ClO2}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| \(\ce{K2FeO4}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 同左 |
| \(\ce{KClO3}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{Cl-}\)(常温下不反应)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 除\(\ce{活泼金属}\)外几乎全部:\(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{SO2}\)、\(\ce{HSO3-}\)、\(\ce{SO3^2-}\)、\(\ce{H2S}\)、\(\ce{HS-}\)、\(\ce{S^2-}\)、\(\ce{Fe^2+}\)、\(\ce{I-}\)、\(\ce{S2O3^2-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(无酸时常温几乎无氧化性) |
| \(\ce{S2O8^2-}\) | \(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)(常温下不反应,需加热)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{Cl-}\)(常温不反应)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\) | 除\(\ce{活泼金属}\)外几乎全部:\(\ce{H2}\)、\(\ce{C}\)、\(\ce{CO}\)、\(\ce{SO2}\)、\(\ce{HSO3-}\)、\(\ce{SO3^2-}\)、\(\ce{H2S}\)、\(\ce{HS-}\)、\(\ce{S^2-}\)、\(\ce{Fe^2+}\)、\(\ce{I-}\)、\(\ce{S2O3^2-}\)、\(\ce{Cl-}\)、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{F-}\)、\(\ce{LiAlH4}\)、\(\ce{NaBH4}\)(无酸时氧化能力大幅下降) |

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