专题提升Ⅱ 离子共存（解析版）

拓展课Ⅱ离子共存

学习目录

目录

模块一知识掌握....................................................................................................................................1

知识点一、共存的条件..................................................................................................................1

知识点二、不能共存的离子..........................................................................................................1

知识点三、物质共存的隐含条件..................................................................................................2

【巩固提高】..........................................................................................................................................5

知识重点

模块一知识掌握

判断物质能否在溶液中共存，原因是发生复分解反应而不能共存：

知识点一、共存的条件

(1)组内物质均可溶。

(2)在同一溶液中，物质(即所含离子)之间不发生反应，即不会生成沉淀、气体或水。

知识点二、不能共存的离子

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页共11页.

－＋

HCO3和H(H2O＋CO2↑)

知识点三、物质共存的隐含条件

(1)pH＜7或酸性溶液，则溶液一定存在H＋，且该溶液中没有能与H＋反应的物质(离子)。

常见的描述有：酸性溶液、pH＝2(pH＜7)的溶液、能使紫色石蕊溶液呈红色的溶液、加入活泼

金属能放出氢气的溶液、加入碳酸盐或碳酸氢盐能放出气体的溶液等。

(2)pH>7或碱性溶液，则溶液一定存在OH－，且该溶液中没有能与OH－反应的物质(离子)。

常见的描述有：碱性溶液、pH＝11(pH＞7)的溶液、使无色酚酞溶液呈红色的溶液、使紫色石蕊

溶液呈蓝色的溶液等。

2＋2＋3＋－

(3)溶液为无色透明，则溶液一定不存在有色离子，如Cu、Fe、Fe、MnO4等。溶液也不能形

成浑浊或沉淀，即所给混合物中能发生反应生成沉淀的离子不能共存。

[例题1]（2022秋•萧山区期中）常温下，下列离子能在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为13的水溶液显碱性，水溶液中含有大量的OH﹣。

A、H+和碱性溶液中OH﹣两种离子能结合生成水，不能在碱性溶液中大量共存，故选项错误。

B、Cu2+和碱性溶液中OH﹣两种离子能结合生成氢氧化铜沉淀，不能在碱性溶液中大量共存，故

选项错误。

C、三种离子间不能结合生成沉淀或气体或水，能在碱性溶液中大量共存，故选项正确。

2+2―

D、Ca、CO3两种离子能结合生成碳酸钙白色沉淀，不能大量共存，故选项错误。

故选：C。

[例题2]（2022秋•慈溪市期中）下列各组离子在pH＝4的溶液中能大量共存，且形成无色溶液的

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为4的水溶液显酸性，水溶液中含有大量的H+。

A、四种离子在溶液中不能结合生成沉淀、气体、水，能在酸性溶液中大量共存，且不存在有色

离子，故选项正确。

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2―+

B、CO3在溶液中与H结合生成水和二氧化碳，不能大量共存，故选项错误。

C、四种离子在溶液中不能结合生成沉淀、气体、水，但Cu2+的水溶液显蓝色，故选项错误。

2+2―

D、Ba和SO4结合生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，故选项错误。

故选：A。

[例题3]（2022秋•滨江区校级期中）下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的一组是（）

++2﹣2+

A．无色溶液中：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、四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能大量共存，但Cu2+的水溶液蓝色，

故选项错误。

B、酸性溶液中存在大量的H+，四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能大量共存，且能在酸

性溶液中大量存在，故选项正确。

C、pH＝11的溶液中存在着大量的氢氧根离子，Cu2+能与OH﹣结合成氢氧化铜沉淀，不能大量共

存，故选项错误。

2+2﹣

D、Ba、SO4两种离子能结合成硫酸钡沉淀，不能大量共存，故选项错误。

故选：B。

[例题4]（2021秋•富阳区期中）下列各组溶液中其离子能在pH＝12的条件下大量共存的是（）

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、铁离子和氢氧根离子会生成氢氧化铁沉淀而不能共存，故A错误，

B、所有的钠、钾、硝酸根形成的化合物都是溶于水的，故B正确，

C、氢离子和氢氧根离子会发生中和反应生成水而不能共存，故C错误，

D、钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀而不能共存，故D错误，

故选：B。

[例题5]（2022秋•海曙区期中）下列实验设计或结论合理的是（）

A．向某固体滴加稀盐酸，有气泡产生，则该固体一定是碳酸盐

B．除去MgCl2溶液中混有的少量CuCl2，可加入适量的NaOH，充分搅拌后过滤

2﹣+﹣+

C．CO3、Na、NO3、K四种离子可同一溶液中大量共存

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D．将带火星的木条伸入到装有气体的集气瓶中，木条不复燃，证明该气体中不含氧气

【解答】解：A、向某固体滴加稀盐酸，有气泡产生，该固体不一定是碳酸盐，也可能是活泼金

属等，故选项实验设计或结论不合理。

B、CuCl2、MgCl2溶液均能与氢氧化钠溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符

合除杂原则，故选项实验设计或结论不合理。

2﹣+﹣+

C、CO3、Na、NO3、K四种离子不能结合成沉淀、气体或水，能大量共存，故选项实验设

计或结论合理。

D、氧气含量越多，燃烧越旺，将带火星的木条伸入到装有气体的集气瓶中，木条不复燃，不能

证明该气体中不含氧气，也可能是含有氧气的空气等，故选项实验设计或结论不合理。

故选：C。

[例题6]（2022秋•萧山区校级月考）初中化学中，我们学习了酸和碱发生中和反应的实质是H++OH

﹣

═H2O．像这种用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式．

离子方程式的书写一般按以下步骤：（以K2SO4与BaCl2反应为例）

①写出K2SO4与BaCl2反应的化学方程式：．

②把易溶于水、易离解的物质写成离子形式，把难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示．上述

+2﹣2+﹣+﹣

方程式可改写成：2K+SO4+Ba+2Cl═BaSO4↓+2K+2Cl．

2+2﹣

③删去方程式两边不参加反应的离子：Ba+SO4═BaSO4↓．

④检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等．

请回答：（1）下列各组中的离子，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）写出稀硫酸和碳酸钠溶液所发生反应的离子方程式．

+﹣

（3）写出一个与离子方程式Ag+Cl═AgCl↓相对应的化学方程式．

【解答】解：①K2SO4与BaCl2反应的化学方程式：K2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2KCl；故填：

K2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2KCl．

（1）pH为13的水溶液显碱性，水溶液中含有大量的OH﹣；

A、Mg2+、OH﹣两种离子能结合成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，故选项错误．

B、四种离子间不能结合成沉淀、气体或水，能大量共存，故选项正确．

C、Cu2+、OH﹣两种离子能结合成氢氧化铜沉淀，不能大量共存，故选项错误．

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D、四种离子间不能结合成沉淀、气体或水，能大量共存，故选项正确．

故选BD；

2﹣+2﹣

（2）稀硫酸和碳酸钠溶液所发生反应的离子方程式为：CO3+2H＝H2O+CO2↑；故填：CO3

+

+2H＝H2O+CO2↑；

+﹣

（3）与离子方程式Ag+Cl═AgCl↓相对应的化学方程式为HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3，故

填：HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3

【巩固提高】

1.（2023•上城区一模）下列各组物质在给定条件能大量共存的是（）

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为1的水溶液显酸性，水溶液中含有大量的H，Na2CO3中的碳酸根离子和

H+在溶液中能结合生成水和二氧化碳，不能大量共存，故选项错误。

B、pH为2的水溶液显酸性，水溶液中含有大量的H+，三者之间不反应，能在酸性溶液中共存，

故选项正确。

﹣

C、pH为13的水溶液显碱性，水溶液中含有大量的OH，BaCl2与Na2CO3在溶液中能相互交换

成分生成碳酸钡沉淀和氯化钠，不能大量共存，故选项错误。

﹣﹣

D、pH为14的水溶液显碱性，水溶液中含有大量的OH，FeCl3中的铁离子和OH在溶液中能

结合生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，故选项错误。

故选：B。

2.（2022秋•东阳市月考）下列各组离子在水溶液中能大量共存，加入足量含Ba2+的溶液有沉淀

产生的是（）

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﹣两种离子能结合成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，故选项错误。

B、四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能大量共存，但加入足量含Ba2+的溶液没有沉淀生

成，故选项错误。

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+﹣

C、NH4、OH两种离子能结合成水和氨气，不能大量共存，故选项错误。

2+2﹣

D、四种离子间不能结合成沉淀或气体或水，能大量共存，Ba、SO4两种离子能结合成硫酸钡

沉淀，加入足量含Ba2+的溶液有沉淀产生，故选项正确。

故选：D。

3.（2022秋•定海区校级期中）下列离子能在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为1的水溶液显酸性，水溶液中含有大量的H+。

A、银离子和氯离子会结合生成氯化银沉淀，不能大量共存，故选项错误：

B、氢氧根离子能与氢离子结合成水，不能大量共存，故选项错误：

C、四种离子在溶液中不能结合生成沉淀、气体、水，能在酸性溶液中大量共存，故选项正确。

D、碳酸根离子能与氢离子结合成水和二氧化碳；碳酸根离子还能与钙离子结合成碳酸钙沉淀，

不能大量共存，故选项错误：

故选：C。

4.（2022春•金华月考）下列各组离子在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的溶液显酸性，

A．酸性溶液中该组离子之间不反应，可大量共存，故选；

2―

B．酸性溶液中不能大量存在CO3，故不选；

C．酸性溶液中不能大量存在OH﹣，故不选；

D．Ag+和Cl﹣发生反应，生成氯化银沉淀，不能大量存，故D不选；

故选：A。

5.（2022秋•绍兴期末）下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是（）

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．在氯化钠溶液中：Ag、Ca、NO3

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D．在氢氧化钠溶液中：Na+、Ba2+、Cl﹣

+2﹣

【解答】解：A、pH＝1的溶液显酸性，酸性溶液中存在大量的H，氢离子能与CO3结合生成

水和二氧化碳，不能大量共存，故选项错误。

B、pH为13的水溶液显碱性，水溶液中含有大量的OH﹣，Mg2+、OH﹣两种离子能结合成氢氧化

镁沉淀，不能大量共存，故选项错误。

C、在氯化钠溶液中，Ag+、Cl﹣两种离子能结合成氯化银，不能大量共存，故选项错误。

D、在氢氧化钠溶液中，三种离子间不能结合成沉淀、气体或水，能在氢氧化钠溶液中大量共存，

故选项正确。

故选：D。

6.（2022秋•慈溪市校级月考）在pH＝1的溶液中，可以大量共存的离子是（）

++―﹣

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的溶液为酸性溶液，溶液中存在电离的氢离子，

++―﹣

A、NH4、Na、NO3、Cl离子之间不发生反应，也不与氢离子反应，在溶液中能够大量共

存，故符合题意；

2―

B、CO3能够与氢离子反应，在溶液中不能够大量共存，故不符合题意；

C、OH﹣能够与Cu2+、H+发生反应，在溶液中不能够大量共存，故不符合题意；

D、Ag+能够与C1﹣发生反应，在溶液中不能够大量共存，故不符合题意。

故选：A。

7.（2022秋•西湖区校级月考）我国拥有绵长的海岸线及丰富的海洋资源。

（一）我国在南海海域试开采“可燃冰”已获得成功。“可燃冰”外观像冰，是甲烷和水在低温、

高压条件下形成的水合物（CH4•nH2O）。

（1）“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程式为。

（2）小明家欲将石油液化气（主要成分为丁烷C4H10）灶改为天然气（主要成分CH4）灶具。已

知相同条件下，气体体积比等于分子数比。如果进燃气管的直径不变，则灶具的调整方法是

（填“增大”或“减小”）进空气管的直径。

（二）制盐。通过海水晒盐制得粗盐。粗盐样品经溶解、过滤后，得到的氯化钠溶液中还含有少

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2+2+2﹣+

量含Ca、Mg、SO4、K等杂质。

而某同学按如上设计流程对粗盐进行提纯，得到纯净的氯化钠。问：

（1）依次加入的稍过量的除杂试剂，下列除杂试剂及顺序可行的是（仅从除杂效果考

虑）。

A.BaCl2NaOHNa2CO3

B.Ba（OH）2Na2CO3

C.Na2CO3BaCl2NaOH

D.BaCl2Ba（OH）2Na2CO3

2―

（2）加入稍过量的稀盐酸除去的是溶液中哪些杂质离子？3。

（3）“操作b”中包括蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤，其中冷却结晶后要留有部分溶液与

晶体共存。从实验目的角度解释，要留有部分溶液的原因是。

【解答】解：（一）（1）“可燃冰”中甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：

点燃

¯

CH4+2O2CO2+2H2O。

点燃

¯

（2）丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：2C4H10+13O28CO2+10H2O，

对比甲烷完全燃烧的化学方程式可以看出，当丁烷分子个数为2时，完全燃烧需要氧分子13个，

甲烷分子个数为2时，完全燃烧需要氧分子4个。所以如果进燃气管的直径不变，则灶具的调整

方法是减小进空气管的直径。

（二）（1）A、氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，除去硫酸根离子；氢氧化钠与氯

化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，除去镁离子；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化

钠，和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，除去钙离子和过量的钡离子。过滤除去沉淀，

再加入稀盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠即可，故A选项正确；

B、氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，除去硫酸根离子，与氯化镁反应生成氢氧

化镁沉淀和氯化钡，除去镁离子；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，和过量的氢氧

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化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，和生成的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，除去钙离

子和过量的钡离子。过滤除去沉淀，再加入稀盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠即可，故B选项

正确；

C、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，除去钙离子；氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸

钡沉淀和氯化钠，与过量的碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，除去硫酸根离子和过量的碳酸

根离子；氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，除去镁离子。过滤除去沉淀，再加

入稀盐酸除去过量的氢氧化钠，但是过量的氯化钡不能除去，故C选项错误；

D、氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，除去硫酸根离子；氢氧化钡与氯化镁反应生

成氢氧化镁沉淀和氯化钡，除去镁离子；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，和过量

的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，和过量的氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，除

去钙离子和过量的钡离子。过滤除去沉淀，再加入稀盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠即可，故

D选项正确。

故答案为：ABD。

（2）依次加入稍过量的除杂试剂除杂后溶液中还有过量的氢氧化钠和碳酸钠未除去，所以加入

﹣2―

稍过量的稀盐酸除去的是溶液中的OH和CO3。

（3）按上述步骤除杂后，溶液中仍有少量K+未除去，需要通过蒸发结晶并过滤溶液来除去，所

以要留有部分溶液的原因是：使少量K+留在溶液中，通过过滤除去。

故答案为：

点燃

¯

（一）（1）CH4+2O2CO2+2H2O；

（2）减小；

（二）（1）ABD；

﹣2―

（2）OH、CO3；

（3）使少量K+留在溶液中，通过过滤除去。

8.（2021秋•吴兴区校级月考）观察如图并回答问题：

第9页共11页.

由图可知，HCl与NaOH的反应实质是H+和OH﹣之间的反应，此反应可表示为：H++OH﹣＝

H2O，像这种用实际参与反应的离子来表示反应的式子称为离子方程式，任何复分解反应都可用

离子方