專題提升Ⅱ 離子共存（解析版）

拓展課Ⅱ離子共存

學習目錄

目錄

模塊一知識掌握....................................................................................................................................1

知識點一、共存的條件..................................................................................................................1

知識點二、不能共存的離子..........................................................................................................1

知識點三、物質(zhì)共存的隱含條件..................................................................................................2

【鞏固提高】..........................................................................................................................................5

知識重點

模塊一知識掌握

判斷物質(zhì)能否在溶液中共存，原因是發(fā)生復分解反應而不能共存：

知識點一、共存的條件

(1)組內(nèi)物質(zhì)均可溶。

(2)在同一溶液中，物質(zhì)(即所含離子)之間不發(fā)生反應，即不會生成沉淀、氣體或水。

知識點二、不能共存的離子

Cl－和Ag＋(AgCl↓)

2－2＋

SO4和Ba(BaSO4↓)

＋

H（H2O）

2＋3＋2＋

Cu、Fe、Mg[Cu（OH）2↓、

OH－

Fe（OH）3↓、Mg（OH）2↓]

＋

{NH4（NH3↑＋H2O）

＋（＋）

2－HH2OCO2↑

CO32＋2＋

{Ca、Ba（CaCO3↓、BaCO3↓）

第1頁共11頁.

－＋

HCO3和H(H2O＋CO2↑)

知識點三、物質(zhì)共存的隱含條件

(1)pH＜7或酸性溶液，則溶液一定存在H＋，且該溶液中沒有能與H＋反應的物質(zhì)(離子)。

常見的描述有：酸性溶液、pH＝2(pH＜7)的溶液、能使紫色石蕊溶液呈紅色的溶液、加入活潑

金屬能放出氫氣的溶液、加入碳酸鹽或碳酸氫鹽能放出氣體的溶液等。

(2)pH>7或堿性溶液，則溶液一定存在OH－，且該溶液中沒有能與OH－反應的物質(zhì)(離子)。

常見的描述有：堿性溶液、pH＝11(pH＞7)的溶液、使無色酚酞溶液呈紅色的溶液、使紫色石蕊

溶液呈藍色的溶液等。

2＋2＋3＋－

(3)溶液為無色透明，則溶液一定不存在有色離子，如Cu、Fe、Fe、MnO4等。溶液也不能形

成渾濁或沉淀，即所給混合物中能發(fā)生反應生成沉淀的離子不能共存。

[例題1]（2022秋?蕭山區(qū)期中）常溫下，下列離子能在pH＝13的水溶液中大量共存的是（）

2―+++2+―

A．SO4、Na、HB．K、Cu、NO3

﹣++2+﹣2―

C．Cl、K、NaD．Ca、Cl、CO3

【解答】解：pH為13的水溶液顯堿性，水溶液中含有大量的OH﹣。

A、H+和堿性溶液中OH﹣兩種離子能結合生成水，不能在堿性溶液中大量共存，故選項錯誤。

B、Cu2+和堿性溶液中OH﹣兩種離子能結合生成氫氧化銅沉淀，不能在堿性溶液中大量共存，故

選項錯誤。

C、三種離子間不能結合生成沉淀或氣體或水，能在堿性溶液中大量共存，故選項正確。

2+2―

D、Ca、CO3兩種離子能結合生成碳酸鈣白色沉淀，不能大量共存，故選項錯誤。

故選：C。

[例題2]（2022秋?慈溪市期中）下列各組離子在pH＝4的溶液中能大量共存，且形成無色溶液的

是（）

+2+﹣++2―

A．Na、Ca、ClB．NH4、K、CO3

2+﹣2―2+3+2―

C．Cu、Cl、SO4D．Ba、Al、SO4

【解答】解：pH為4的水溶液顯酸性，水溶液中含有大量的H+。

A、四種離子在溶液中不能結合生成沉淀、氣體、水，能在酸性溶液中大量共存，且不存在有色

離子，故選項正確。

第2頁共11頁.

2―+

B、CO3在溶液中與H結合生成水和二氧化碳，不能大量共存，故選項錯誤。

C、四種離子在溶液中不能結合生成沉淀、氣體、水，但Cu2+的水溶液顯藍色，故選項錯誤。

2+2―

D、Ba和SO4結合生成硫酸鋇沉淀，不能大量共存，故選項錯誤。

故選：A。

[例題3]（2022秋?濱江區(qū)校級期中）下列各組離子在指定的溶液中，能大量共存的一組是（）

++2﹣2+

A．無色溶液中：K、Na、SO4、Cu

2++2﹣﹣

B．酸性溶液中：Mg、Na、SO4、Cl

2+2+﹣

C．pH＝11溶液中：Cu、Ba、NO3、Cl

2+++2﹣

D．含有Ba的溶液中：K、NH4、SO4、NO3

【解答】解：A、四種離子間不能結合成沉淀或氣體或水，能大量共存，但Cu2+的水溶液藍色，

故選項錯誤。

B、酸性溶液中存在大量的H+，四種離子間不能結合成沉淀或氣體或水，能大量共存，且能在酸

性溶液中大量存在，故選項正確。

C、pH＝11的溶液中存在著大量的氫氧根離子，Cu2+能與OH﹣結合成氫氧化銅沉淀，不能大量共

存，故選項錯誤。

2+2﹣

D、Ba、SO4兩種離子能結合成硫酸鋇沉淀，不能大量共存，故選項錯誤。

故選：B。

[例題4]（2021秋?富陽區(qū)期中）下列各組溶液中其離子能在pH＝12的條件下大量共存的是（）

3++2﹣﹣++2﹣﹣

A．Fe，Na，SO4，ClB．Na，K，SO4，NO3

++﹣+2+﹣2﹣﹣

C．Na，K，NO3，HD．Ba，Cl，SO4，NO3

【解答】解：A、鐵離子和氫氧根離子會生成氫氧化鐵沉淀而不能共存，故A錯誤，

B、所有的鈉、鉀、硝酸根形成的化合物都是溶于水的，故B正確，

C、氫離子和氫氧根離子會發(fā)生中和反應生成水而不能共存，故C錯誤，

D、鋇離子和硫酸根離子會生成硫酸鋇沉淀而不能共存，故D錯誤，

故選：B。

[例題5]（2022秋?海曙區(qū)期中）下列實驗設計或結論合理的是（）

A．向某固體滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則該固體一定是碳酸鹽

B．除去MgCl2溶液中混有的少量CuCl2，可加入適量的NaOH，充分攪拌后過濾

2﹣+﹣+

C．CO3、Na、NO3、K四種離子可同一溶液中大量共存

第3頁共11頁.

D．將帶火星的木條伸入到裝有氣體的集氣瓶中，木條不復燃，證明該氣體中不含氧氣

【解答】解：A、向某固體滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，該固體不一定是碳酸鹽，也可能是活潑金

屬等，故選項實驗設計或結論不合理。

B、CuCl2、MgCl2溶液均能與氫氧化鈉溶液反應，不但能把雜質(zhì)除去，也會把原物質(zhì)除去，不符

合除雜原則，故選項實驗設計或結論不合理。

2﹣+﹣+

C、CO3、Na、NO3、K四種離子不能結合成沉淀、氣體或水，能大量共存，故選項實驗設

計或結論合理。

D、氧氣含量越多，燃燒越旺，將帶火星的木條伸入到裝有氣體的集氣瓶中，木條不復燃，不能

證明該氣體中不含氧氣，也可能是含有氧氣的空氣等，故選項實驗設計或結論不合理。

故選：C。

[例題6]（2022秋?蕭山區(qū)校級月考）初中化學中，我們學習了酸和堿發(fā)生中和反應的實質(zhì)是H++OH

﹣

═H2O．像這種用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子叫離子方程式．

離子方程式的書寫一般按以下步驟：（以K2SO4與BaCl2反應為例）

①寫出K2SO4與BaCl2反應的化學方程式：．

②把易溶于水、易離解的物質(zhì)寫成離子形式，把難溶的物質(zhì)、氣體和水等仍用化學式表示．上述

+2﹣2+﹣+﹣

方程式可改寫成：2K+SO4+Ba+2Cl═BaSO4↓+2K+2Cl．

2+2﹣

③刪去方程式兩邊不參加反應的離子：Ba+SO4═BaSO4↓．

④檢查方程式兩邊各元素的原子個數(shù)和電荷總數(shù)是否相等．

請回答：（1）下列各組中的離子，在pH＝13的水溶液中能大量共存的是．

+2+﹣2﹣++﹣﹣

A、Na、Mg、Cl、SO4B、Na、K、Cl、OH

+2+﹣2﹣++﹣2﹣

C、Na、Cu、Cl、SO4D、Na、K、Cl、CO3

（2）寫出稀硫酸和碳酸鈉溶液所發(fā)生反應的離子方程式．

+﹣

（3）寫出一個與離子方程式Ag+Cl═AgCl↓相對應的化學方程式．

【解答】解：①K2SO4與BaCl2反應的化學方程式：K2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2KCl；故填：

K2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2KCl．

（1）pH為13的水溶液顯堿性，水溶液中含有大量的OH﹣；

A、Mg2+、OH﹣兩種離子能結合成氫氧化鎂沉淀，不能大量共存，故選項錯誤．

B、四種離子間不能結合成沉淀、氣體或水，能大量共存，故選項正確．

C、Cu2+、OH﹣兩種離子能結合成氫氧化銅沉淀，不能大量共存，故選項錯誤．

第4頁共11頁.

D、四種離子間不能結合成沉淀、氣體或水，能大量共存，故選項正確．

故選BD；

2﹣+2﹣

（2）稀硫酸和碳酸鈉溶液所發(fā)生反應的離子方程式為：CO3+2H＝H2O+CO2↑；故填：CO3

+

+2H＝H2O+CO2↑；

+﹣

（3）與離子方程式Ag+Cl═AgCl↓相對應的化學方程式為HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3，故

填：HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3

【鞏固提高】

1.（2023?上城區(qū)一模）下列各組物質(zhì)在給定條件能大量共存的是（）

A．在pH＝1的溶液中：NaCl、Na2CO3、Na2SO4

B．在pH＝2的溶液中：KCl、Na2SO4、HNO3

C．在pH＝13的溶液中：BaCl2、Na2CO3、NaOH

D．在pH＝14的溶液中：FeCl3、Ba（NO3）2、CaCl2

+

【解答】解：A、pH為1的水溶液顯酸性，水溶液中含有大量的H，Na2CO3中的碳酸根離子和

H+在溶液中能結合生成水和二氧化碳，不能大量共存，故選項錯誤。

B、pH為2的水溶液顯酸性，水溶液中含有大量的H+，三者之間不反應，能在酸性溶液中共存，

故選項正確。

﹣

C、pH為13的水溶液顯堿性，水溶液中含有大量的OH，BaCl2與Na2CO3在溶液中能相互交換

成分生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，不能大量共存，故選項錯誤。

﹣﹣

D、pH為14的水溶液顯堿性，水溶液中含有大量的OH，F(xiàn)eCl3中的鐵離子和OH在溶液中能

結合生成氫氧化鐵沉淀，不能大量共存，故選項錯誤。

故選：B。

2.（2022秋?東陽市月考）下列各組離子在水溶液中能大量共存，加入足量含Ba2+的溶液有沉淀

產(chǎn)生的是（）

2++﹣﹣+3+﹣﹣

A．Mg、Na、Cl、OHB．H、Al、Cl、NO3

++﹣﹣++2﹣2﹣

C．K、NH4、NO3、OHD．K、Na、SO4、CO3

【解答】解：A、Mg2+、OH﹣兩種離子能結合成氫氧化鎂沉淀，不能大量共存，故選項錯誤。

B、四種離子間不能結合成沉淀或氣體或水，能大量共存，但加入足量含Ba2+的溶液沒有沉淀生

成，故選項錯誤。

第5頁共11頁.

+﹣

C、NH4、OH兩種離子能結合成水和氨氣，不能大量共存，故選項錯誤。

2+2﹣

D、四種離子間不能結合成沉淀或氣體或水，能大量共存，Ba、SO4兩種離子能結合成硫酸鋇

沉淀，加入足量含Ba2+的溶液有沉淀產(chǎn)生，故選項正確。

故選：D。

3.（2022秋?定海區(qū)校級期中）下列離子能在pH＝1的溶液中大量共存的是（）

+2﹣﹣+﹣+﹣2+

A．Ag、SO4、Cl、NaB．OH、K、NO3、Ba

2+2﹣3+﹣+2﹣2+﹣

C．Mg、SO4、Al、NO3D．Na、CO3、Ca、Cl

【解答】解：pH為1的水溶液顯酸性，水溶液中含有大量的H+。

A、銀離子和氯離子會結合生成氯化銀沉淀，不能大量共存，故選項錯誤：

B、氫氧根離子能與氫離子結合成水，不能大量共存，故選項錯誤：

C、四種離子在溶液中不能結合生成沉淀、氣體、水，能在酸性溶液中大量共存，故選項正確。

D、碳酸根離子能與氫離子結合成水和二氧化碳；碳酸根離子還能與鈣離子結合成碳酸鈣沉淀，

不能大量共存，故選項錯誤：

故選：C。

4.（2022春?金華月考）下列各組離子在pH＝1的溶液中能大量共存的是（）

+―+﹣

A．NH4NO3NaCl

2―++2―

B．CO3KNaSO4

C．Cu2+OH﹣Cl﹣Ba2+

+―﹣+

D．AgNO3ClNa

【解答】解：pH＝1的溶液顯酸性，

A．酸性溶液中該組離子之間不反應，可大量共存，故選；

2―

B．酸性溶液中不能大量存在CO3，故不選；

C．酸性溶液中不能大量存在OH﹣，故不選；

D．Ag+和Cl﹣發(fā)生反應，生成氯化銀沉淀，不能大量存，故D不選；

故選：A。

5.（2022秋?紹興期末）下列各組離子能在指定溶液中大量共存的一組是（）

2+2﹣2+

A．在pH＝1的溶液中：Ba、CO3、Zn

B．在pH＝13的溶液中：H+、Mg2+、Cl﹣

+2+﹣

C．在氯化鈉溶液中：Ag、Ca、NO3

第6頁共11頁.

D．在氫氧化鈉溶液中：Na+、Ba2+、Cl﹣

+2﹣

【解答】解：A、pH＝1的溶液顯酸性，酸性溶液中存在大量的H，氫離子能與CO3結合生成

水和二氧化碳，不能大量共存，故選項錯誤。

B、pH為13的水溶液顯堿性，水溶液中含有大量的OH﹣，Mg2+、OH﹣兩種離子能結合成氫氧化

鎂沉淀，不能大量共存，故選項錯誤。

C、在氯化鈉溶液中，Ag+、Cl﹣兩種離子能結合成氯化銀，不能大量共存，故選項錯誤。

D、在氫氧化鈉溶液中，三種離子間不能結合成沉淀、氣體或水，能在氫氧化鈉溶液中大量共存，

故選項正確。

故選：D。

6.（2022秋?慈溪市校級月考）在pH＝1的溶液中，可以大量共存的離子是（）

++―﹣

A．NH4、Na、NO3、Cl

2―++2―

B．CO3、K、Na、SO4

C．Cu2+、OH﹣、Cl﹣、Ba2+

+―+﹣

D．Ag、NO3、Na、C1

【解答】解：pH＝1的溶液為酸性溶液，溶液中存在電離的氫離子，

++―﹣

A、NH4、Na、NO3、Cl離子之間不發(fā)生反應，也不與氫離子反應，在溶液中能夠大量共

存，故符合題意；

2―

B、CO3能夠與氫離子反應，在溶液中不能夠大量共存，故不符合題意；

C、OH﹣能夠與Cu2+、H+發(fā)生反應，在溶液中不能夠大量共存，故不符合題意；

D、Ag+能夠與C1﹣發(fā)生反應，在溶液中不能夠大量共存，故不符合題意。

故選：A。

7.（2022秋?西湖區(qū)校級月考）我國擁有綿長的海岸線及豐富的海洋資源。

（一）我國在南海海域試開采“可燃冰”已獲得成功?！翱扇急蓖庥^像冰，是甲烷和水在低溫、

高壓條件下形成的水合物（CH4?nH2O）。

（1）“可燃冰”中甲烷完全燃燒的化學方程式為。

（2）小明家欲將石油液化氣（主要成分為丁烷C4H10）灶改為天然氣（主要成分CH4）灶具。已

知相同條件下，氣體體積比等于分子數(shù)比。如果進燃氣管的直徑不變，則灶具的調(diào)整方法是

（填“增大”或“減小”）進空氣管的直徑。

（二）制鹽。通過海水曬鹽制得粗鹽。粗鹽樣品經(jīng)溶解、過濾后，得到的氯化鈉溶液中還含有少

第7頁共11頁.

2+2+2﹣+

量含Ca、Mg、SO4、K等雜質(zhì)。

而某同學按如上設計流程對粗鹽進行提純，得到純凈的氯化鈉。問：

（1）依次加入的稍過量的除雜試劑，下列除雜試劑及順序可行的是（僅從除雜效果考

慮）。

A.BaCl2NaOHNa2CO3

B.Ba（OH）2Na2CO3

C.Na2CO3BaCl2NaOH

D.BaCl2Ba（OH）2Na2CO3

2―

（2）加入稍過量的稀鹽酸除去的是溶液中哪些雜質(zhì)離子？3。

（3）“操作b”中包括蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、洗滌等步驟，其中冷卻結晶后要留有部分溶液與

晶體共存。從實驗目的角度解釋，要留有部分溶液的原因是。

【解答】解：（一）（1）“可燃冰”中甲烷完全燃燒生成水和二氧化碳，反應的化學方程式為：

點燃

ˉ

CH4+2O2CO2+2H2O。

點燃

ˉ

（2）丁烷完全燃燒生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為：2C4H10+13O28CO2+10H2O，

對比甲烷完全燃燒的化學方程式可以看出，當丁烷分子個數(shù)為2時，完全燃燒需要氧分子13個，

甲烷分子個數(shù)為2時，完全燃燒需要氧分子4個。所以如果進燃氣管的直徑不變，則灶具的調(diào)整

方法是減小進空氣管的直徑。

（二）（1）A、氯化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，除去硫酸根離子；氫氧化鈉與氯

化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，除去鎂離子；碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化

鈉，和過量的氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，除去鈣離子和過量的鋇離子。過濾除去沉淀，

再加入稀鹽酸除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉即可，故A選項正確；

B、氫氧化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，除去硫酸根離子，與氯化鎂反應生成氫氧

化鎂沉淀和氯化鋇，除去鎂離子；碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和過量的氫氧

第8頁共11頁.

化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，和生成的氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，除去鈣離

子和過量的鋇離子。過濾除去沉淀，再加入稀鹽酸除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉即可，故B選項

正確；

C、碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，除去鈣離子；氯化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸

鋇沉淀和氯化鈉，與過量的碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，除去硫酸根離子和過量的碳酸

根離子；氫氧化鈉與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，除去鎂離子。過濾除去沉淀，再加

入稀鹽酸除去過量的氫氧化鈉，但是過量的氯化鋇不能除去，故C選項錯誤；

D、氯化鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，除去硫酸根離子；氫氧化鋇與氯化鎂反應生

成氫氧化鎂沉淀和氯化鋇，除去鎂離子；碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和過量

的氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，和過量的氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，除

去鈣離子和過量的鋇離子。過濾除去沉淀，再加入稀鹽酸除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉即可，故

D選項正確。

故答案為：ABD。

（2）依次加入稍過量的除雜試劑除雜后溶液中還有過量的氫氧化鈉和碳酸鈉未除去，所以加入

﹣2―

稍過量的稀鹽酸除去的是溶液中的OH和CO3。

（3）按上述步驟除雜后，溶液中仍有少量K+未除去，需要通過蒸發(fā)結晶并過濾溶液來除去，所

以要留有部分溶液的原因是：使少量K+留在溶液中，通過過濾除去。

故答案為：

點燃

ˉ

（一）（1）CH4+2O2CO2+2H2O；

（2）減小；

（二）（1）ABD；

﹣2―

（2）OH、CO3；

（3）使少量K+留在溶液中，通過過濾除去。

8.（2021秋?吳興區(qū)校級月考）觀察如圖并回答問題：

第9頁共11頁.

由圖可知，HCl與NaOH的反應實質(zhì)是H+和OH﹣之間的反應，此反應可表示為：H++OH﹣＝

H2O，像這種用實際參與反應的離子來表示反應的式子稱為離子方程式，任何復分解反應都可用

離子方