Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取三份各100mL該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一份加入硝酸銀溶液，有沉淀產(chǎn)生
②第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥，沉淀質(zhì)量為2.33g
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
（1）一定不存在的離子是

 

，不能確定是否存在的離子是

 

．
（2）試確定溶液中肯定存在的陰離子及其濃度（可不填滿(mǎn)）：
離子符號(hào)

 

，濃度

 

；
離子符號(hào)

 

，濃度

 

；
離子符號(hào)

 

，濃度

 

．
（3）試確定K⁺是否存在

 

（填“是”或“否”），判斷的理由

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn),常見(jiàn)陰離子的檢驗(yàn)

專(zhuān)題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：①加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②0.04mol氣體為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.04mol；
③2.33g沉淀為硫酸鋇，6.27g沉淀為硫酸鋇和碳酸鋇的混合物；
再根據(jù)電荷守恒，得出一定存在鉀離子，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答： 解：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，與AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生的離子有：Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加熱產(chǎn)生氣體，氣體是氨氣，故一定有銨離子0.04mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.04mol；
③不溶于鹽酸的2.33g為硫酸鋇，物質(zhì)的量為：

2.33g

233g/mol

=0.01mol；6.27g沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇質(zhì)量為6.27g-2.33g=3.94g，碳酸鋇的物質(zhì)的量為：

3.94g

197g/mol

=0.02mol，故原溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，則一定沒(méi)有Mg²⁺、Ba²⁺；
再根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；n（-）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）=0.06mol，正電荷總物質(zhì)的量大于負(fù)電荷，故原溶液中一定有K⁺，至少為0.02mol；不能確定是否存在Cl^-，
依據(jù)以上分析得出：（1）一定不存在的離子是Mg²⁺、Ba²⁺，不能確定是否存在的離子是Cl^-，故答案為：Mg²⁺、Ba²⁺；Cl^-；
（2）依據(jù)c=

n

V

計(jì)算得出c（CO₃^2-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，c（SO₄^2-）=

0.01mol

0.1L

=0.01mol/L，故答案為：c（CO₃^2-），0.2mol/l，c（SO₄^2-），0.1mol/L；
（3）依據(jù)電荷守恒得出一定存在鉀，故答案為：K⁺；依據(jù)電荷守恒，K⁺一定存在．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見(jiàn)陰、陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，注意掌握常見(jiàn)離子的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，本題中根據(jù)電荷守恒判斷鉀離子的存在為易錯(cuò)點(diǎn)，做題時(shí)需要細(xì)致分析．