溶液中离子共存问题是近几年来高考命题的热点之一,其出现率为100％.多种离子能否共存于同一溶液中,归纳起来可以用一句话概括,即“一色二性三特四反应”.
1．一色
若题目要求是无色溶液,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-、Fe(SCN)2+、Fe(C6H5O) 63-等有色离子、酸根离子或非金属单质分子I2等均不能大量共存.
2．二性
指碱性、酸性.若是酸性溶液,所有弱酸根离子和OH-不能大量共存.在中学化学中不能在酸性溶液中共存的离子有：OH-、AlO2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、SO32-、HSO3-、S2O32-、S2-、HS-、ClO-、F-、PO43-、H2PO4-、C6H5O-、CH3COO-、-OOC-COO-、C6H5COO-、CH3CH2O-、SCN-、H2N-CH2-COO-等；若是碱性溶液,则所有弱碱阳离子及H+均不能大量共存.在中学化学中不能在碱性溶液中大量共存的是：H+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+、Mg2+、Al3+、NH4+、HCO3-、HPO42-、H2PO4-、HSO3-、HS-、HOOC- COO-等.
3．四反应
若离子间能发生下列四种反应中的任一种,则均不能共存.
(1)发生复分解反应
离子相互直接结合生成难溶物(如AgCl、AgBr、BaSO4等)、气体(如NH3、CO2等)或弱电解质(如H2O、HF、H2S等)均不能大量共存于同一溶液中.
(2)发生氧化还原反应
两离子相遇若发生氧化还原反应,则不能共存.如Fe3+与S2-、Fe3+与I-、Fe2+与NO3- (H+)等；MnO4-、NO3- (H+)、ClO-(H+)、Cr2O72-与S2-、I-、SO32-、Fe2+不共存；酸性条件下SO32-与S2-不共存.
(3)发生双水解反应
弱碱阳离子与弱酸阴离子间因发生双水解反应,故它们不能共存,如Al3+与CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、HS-、AlO2-不共存；AlO2-与Fe3+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ag+、NH4+不共存；SiO32-与NH4+不共存.
(4)发生络合反应
若离子间发生络合反应生成络离子,则这些离子不能共存.如Fe3+与SCN-不共存；Ag+与NH3·H2O分子不共存；Ag+与CN-不共存.
4．三特
离子间在同一溶液中能否大量共存,除上述普遍规律外,还有以下三种特殊情况：
(1)由于水解和电离的相互影响而不能大量共存.AlO2-与HCO3-虽然均属于弱酸根离子,水溶液因水解呈碱性,但H3AlO3的酸性太弱,AlO2-的水解能力太强,含有AlO2-的水溶液中[OH-]较大,能直接与HCO3-作用生成Al(OH)3沉淀和CO32-.故AlO2-与HCO3-不能共存于同一溶液中.
与其类似的还有AlO2-与HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等.
(2)具有氧化性的某些含氧酸根离子(如NO3-)若不是在酸性溶液中,则能与某些还原性较强的离子(如S2-、I-、Fe2+等)共存.因为这些含氧酸根离子只有在酸性条件下才能表现出强氧化性.又如：MnO4-在碱性条件下能氧化SO32-、S2O32-、S2-、I-,但不能氧化Cl-、Br-；在酸性条件下,MnO4-的氧化性很强,常温下就能氧化Cl-、Br-.
(3)水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子(如Mg2+与HCO3-、Mg2+与HSO3-等),可以不考虑它们之间的双水解,能共存于同一溶液中.