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100mL溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
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0.04mol氣體；
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，沉淀質(zhì)量為2.33g；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，推測(cè)100mL該溶液中一定存在的離子以及計(jì)算這些離子的物質(zhì)的量．

Answer 1

考點(diǎn)：離子方程式的有關(guān)計(jì)算,常見陽(yáng)離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：計(jì)算題

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為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.04mol；
③2.33g為硫酸鋇，6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇；
再根據(jù)電荷守恒，得出一定存在鉀離子．

解答： 解：①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NH₄⁺，物質(zhì)的量為0.04mol；
③不溶于鹽酸的2.33g為硫酸鋇，物質(zhì)的量是0.01mol；6.27g沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇，BaCO₃質(zhì)量為6.27g-2.33g=3.94g，物質(zhì)的量為0.02mol，故一定存在SO₄^2-、CO₃^2-，物質(zhì)的量分別為：0.01mol、0.02mol．因而一定沒(méi)有 Mg²⁺、Ba²⁺；再根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2x（SO₄^2-）=0.06mol，故一定有K⁺，至少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(méi)有的離子Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-；
答：NH₄⁺物質(zhì)的量為0.04mol、K⁺物質(zhì)的量≥0.02mol、SO₄^2-物質(zhì)的量為0.01mol、CO₃^2-物質(zhì)的量為0.02mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見陰、陽(yáng)離子的檢驗(yàn)，涉及到用電荷守恒推斷離子的存在，做題時(shí)需要細(xì)致分析，難度中等．