Question

【題目】某無色透明酸性溶液中可能含有K＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH4+、Cl－、SO42-、NO3－中的若干種離子。某同學取50 mL的溶液進行如下實驗：

回答下列問題：

(1)原溶液中肯定存在的離子是____________ ，肯定不存在的離子是______________ 。

(2)原溶液中可能存在的離子是______________ 。

(3)原溶液中Cl-的濃度為______________ 。

(4)原溶液中c(K+)范圍：_______________ （若不存在，說明理由）

Answer 1

【答案】NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-、K+ Fe2+、Fe3+、Ba2+ NO3- 4mol/L c(K+)≥2mol/L

【解析】

無色溶液說明溶液中不含有有色離子Fe2＋、Fe3＋；由實驗流程可知，向50 mL溶液加入足量氫氧化鈉溶液，生成5.8g白色沉淀和2.24L氣體，說明溶液中含有0.1mol Mg2+和0.1mol NH4+；向反應后的溶液中加入足量的硝酸鋇溶液，生成23.3g白色沉淀，加入足量硝酸，沉淀沒有溶解，說明溶液中含有0.1molSO42-，不含有Ba2+；再向反應后的溶液中加入足量硝酸銀溶液，生成28.7g氯化銀白色沉淀，說明溶液中含有0.2mol Cl-；由于實驗中沒有涉及NO3-的檢驗，溶液中可能存在NO3-；由溶液中陽離子為0.1mol Mg2+和0.1mol NH4+可知，陽離子電荷數為0.1mol×2+0.1mol=0.3mol，陰離子為0.1molSO42-、0.2mol Cl-和可能含有NO3-可知，陰離子電荷數≥0.1mol×2+0.2mol=0.4mol，由電荷守恒可知，溶液中一定存在K+。

（1）由以上分析可知原溶液中肯定存在的離子是NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-、K+，肯定不存在的離子是Fe2+、Fe3+、Ba2+，故答案為：NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-、K+；Fe2+、Fe3+、Ba2+；

（2）由于實驗中沒有涉及NO3-的檢驗，溶液中可能存在NO3-，故答案為：NO3-；

（3）由分析可知溶液中含有0.2mol Cl-，則50 mL溶液中Cl-的濃度為=4mol/L，故答案為：4mol/L；

（4）由電荷守恒可知，溶液中存在如下關系2n（Mg2+）+ n（NH4+）+ n（K+）≥2n（SO42-）+ n（Cl-），n（K+）≥0.4mol—0.3mol=0.1mol，則c(K+)≥=1mol/L，故答案為：1mol/L。