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：NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗，并回答相關問題：
①第一份加入AgNO₃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、干燥后，沉淀為2.33g．
根據(jù)上述實驗，推測一定不存在的離子是

 

，可能存在的離子是

 

，為進一步確定其存在，應該補充的實驗是

 

．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子共存問題

專題：離子反應專題

分析：①加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中可能存在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⁺，并且物質的量為0.04mol；
③不溶于鹽酸的2.33g為硫酸鋇，物質的量為：

2.33g

233g/mol

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

3.94g

197g/mol

=0.02mol，故原溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，則一定沒有Mg²⁺、Ba²⁺；
再根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2c（SO₄^2-）=0.06mol，正電荷總物質的量大于負電荷，故原溶液中一定有K⁺，至少為0.02mol；
綜合以上可以得出，一定存在的離子有：NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定沒有的離子Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-；
需要使硝酸銀溶液氯離子，方法為：另取少量的原溶液，先加入過量硝酸鋇溶液，過濾后加入硝酸酸化，然后加入硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原溶液中含有氯離子，否則不含有氯離子，
故答案為：NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；Cl^-；另取少量的原溶液，先加入過量硝酸鋇溶液，過濾后加入硝酸酸化，然后加入硝酸銀溶液，若生成白色沉淀，則原溶液中含有氯離子，否則不含有氯離子．

點評：本題考查常見陰、陽離子的檢驗方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的化學性質及檢驗方法，本題中根據(jù)電荷守恒判斷鉀離子的存在為易錯點，做題時需要細致分析．