Question

由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K⁺、Cl^-、NH

+ 4

、Mg²⁺、CO

2- 3

、Ba²⁺、SO

2- 4

．將該混合物溶于水后得澄清溶液，現(xiàn)取3份100mL該溶液分
別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1	加入AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體1.12L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）
3	加入足量BaCl2溶液，反應(yīng)后進(jìn)行、干燥、稱量，再向沉淀中加足量稀鹽酸、然后干燥、稱量	第一次稱量讀數(shù)為6.27g，第二次稱量讀數(shù)2.33g

試回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1對(duì)Cl^-是否存在的判斷是

 

（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能確定”）；
（2）寫出實(shí)驗(yàn)3中的空格處的實(shí)驗(yàn)操作

 

、

 

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1～3判斷混合物中一定不存在的離子是

 

．
（4）試確定溶液中一定存在的陰離子及其物質(zhì)的量濃度分別為

 

（5）K⁺是否存在？

 

（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能確定”）若存在如何用實(shí)驗(yàn)方法證明

 

．

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)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：1 加AgNO₃溶液有白色沉淀生成，說(shuō)明溶液中可能有Cl^-，SO₄^2-，CO₃^2-；
2 加足量NaOH溶液并加熱，收集到氣體1.12L，說(shuō)明溶液中一定有NH₄⁺，并可計(jì)算出銨根離子的物質(zhì)的量為0.05mol； 
3 加足量BaC1₂溶液時(shí)，溶液有沉淀產(chǎn)生，沉淀有可能為硫酸鋇、碳酸鋇或者兩者都有，可推出原溶液一定沒(méi)有Ba²⁺；
對(duì)所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量第一次稱量讀數(shù)為6.27g，第二次稱量讀數(shù)為2.33g．加鹽酸后沉淀部分溶解，則該沉淀一定是硫酸鋇和碳酸鋇的混合物，說(shuō)明混合物中一定有SO₄^2-和CO₃^2-，CO₃^2-與Mg²⁺、Ba²⁺不能共存，說(shuō)明混合物中一定沒(méi)有Mg²⁺、Ba²⁺；2.33g為硫酸鋇，可求出硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.01mol，則碳酸鋇的質(zhì)量為3.94g，可求出碳酸根離子的物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)正負(fù)離子電荷守恒，銨根離子的物質(zhì)的量為0.05mol，硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.01mol，碳酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol，可知該混合物一定還有K⁺，Cl^-是否存在不能判定，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答： 解：根據(jù)1可知，溶液中可能有Cl^-，SO₄^2-，CO₃^2-；
根據(jù)2可知，溶液中一定有NH₄⁺，并可計(jì)算出銨根離子的物質(zhì)的量為：

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol； 
根據(jù)3可知，沉淀有可能為硫酸鋇、碳酸鋇或者兩者都存在，根據(jù)離子共存可以判斷原溶液一定沒(méi)有Ba²⁺；
稱量第一次稱量讀數(shù)為6.27g，第二次稱量讀數(shù)為2.33g，加鹽酸后沉淀部分溶解，則該沉淀一定是硫酸鋇和碳酸鋇的混合物，說(shuō)明混合物中一定有SO₄^2-和CO₃^2-，CO₃^2-與Mg²⁺不能共存，說(shuō)明混合物中一定沒(méi)有Mg²⁺；2.33g為硫酸鋇，可求出SO₄^2-的物質(zhì)的量為：

2.33g

233g/mol

=0.01mol，則BaCO₃的質(zhì)量為：6.27g-2.33g=3.94g，可求出CO₃^2-的物質(zhì)的量為：

3.94g

197g/mol

=0.02mol，根據(jù)正負(fù)離子電荷守恒，銨根離子的物質(zhì)的量為0.05mol，硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.01mol，碳酸根離子的物質(zhì)的量為0.02ol，可知該混合物一定還有K⁺，Cl^-是否存在不能判定，
（1）根據(jù)以上分析可知，無(wú)法判斷是否存在氯離子，
故答案為：不能確定；
（2）從溶液中分離出難溶物操作方法為過(guò)濾，為了減小誤差，需要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌，
故答案為：過(guò)濾、洗滌；
（3）根據(jù)以上分析可知，溶液中存在碳酸根離子和硫酸根離子，則一不存在Mg²⁺、Ba²⁺，
故答案為：Mg²⁺、Ba²⁺；
（4）根據(jù)分析可知，溶液中一定存在的陰離子為SO₄^2-，CO₃^2-，其離子的物質(zhì)的量為：n（ CO₃^2-）=0.02mol、n（SO₄^2-）=0.01mol，溶液的體積為0.1L，則離子的濃度為：c（ CO₃^2-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，c（SO₄^2-）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，
故答案為：c（ CO₃^2-）=0.2mol/L、c（SO₄^2-）=0.1mol/L；
（5）根據(jù)電荷守恒可知，溶液中一定存在鉀離子；通常采用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)鉀離子，觀察時(shí)需要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，若火焰呈紫色，證明含有鉀離子，
故答案為：一定存在； 采用焰色反應(yīng)，若透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃火焰呈紫色，證明含有鉀離子．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法、離子共存知識(shí)的應(yīng)用，題目難度中等，注意掌握離子反應(yīng)發(fā)生條件、常見(jiàn)離子的反應(yīng)現(xiàn)象，能夠根據(jù)離子共存、離子反應(yīng)現(xiàn)象正確判斷離子存在情況．