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⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Cl^-、CO₃^2-、Cu²⁺、SO₄^2-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生．
②第二份加過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.448L（標準狀況下），無沉淀生成．
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得白色沉淀，對沉淀進行洗滌、干燥、稱量為4.30g，再向沉淀中加足量鹽酸洗滌、干燥后，質量為2.33g．
根據(jù)上述實驗回答：
（1）根據(jù)實驗1對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）一定不存在的離子是

 

．
（3）試確定溶液中肯定存在的陰離子及其濃度（可不填滿）：
離子符號

 

，濃度

 

；
離子符號

 

，濃度

 

；
（4）試確定K⁺是否存在

 

（填“是”或“否”），判斷的理由是

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題

分析：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生．說明可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.448L（標準狀態(tài)下），證明一定含有NH₄⁺；生成的氣體為氨氣物質的量=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol；
無沉淀生成，則溶液中一定不含Mg²⁺、Cu²⁺；
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀4.30g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g．證明原溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-；
存在CO₃^2-、SO₄^2-；^-，一定不存在Ba²⁺；
生成沉淀BaSO₄物質的量=

2.33g

233g/mol

═0.01mol；生成的沉淀BaCO₃物質的量=

4.30g-2.33g

197g/mol

=0.01mol；
根據(jù)電荷守恒，存在K⁺，Cl^-不能確定．

解答： 解：依據(jù)題干信息分析
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生．說明可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.448L（標準狀態(tài)下），證明一定含有NH₄⁺；生成的氣體為氨氣物質的量=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol；
n（NH₄⁺）=n（NH₃）=0.02mol，無沉淀生成，則溶液中一定不含Mg²⁺、Fe³⁺；
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀4.30g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g．證明原溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-；
生成沉淀BaSO₄物質的量n（BaSO₄）=n（SO₄^2-）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol；生成的沉淀BaCO₃物質的量n（BaCO₃）=n（CO₃^2-）=

4.30g-2.33g

197g/mol

=0.01mol；
存在CO₃^2-、SO₄^2-；^-，一定不存在Ba²⁺；
（1）根據(jù)以上推斷，一定含有CO₃^2-、SO₄^2-；NH₄⁺，一定不含Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
正電荷=0.02mol，負電荷=0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，所以一定含有另一種陽離子K⁺；氯離子可能含有；
故答案為：不能確定；
（2）根據(jù)以上分析可知，一定沒有Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
故答案為：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
（3）原溶液中，肯定存在的陰離子的物質的量濃度分別為：C（CO₃^2-）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L；
C（SO₄^2- ）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L；
故答案為：CO₃^2-，0.1mol/L；SO₄^2-，0.1mol/L；
（4）C（NH₄⁺）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L；依據(jù)溶液中電荷守恒得到：C（K⁺）+C（NH₄⁺）=2C（SO₄^2-）+2C（CO₃^2-）；C（K⁺）=0.2mol/L，若溶液中含有氯離子，則C（K⁺）＞0.2mol/L；
故答案為：是，依據(jù)溶液中電荷守恒得到：C（K⁺）+C（NH₄⁺）=2C（SO₄^2-）+2C（CO₃^2-）；C（K⁺）=0.2mol/L，若溶液中含有氯離子，則C（K⁺）＞0.2mol/L．

點評：本題考查了常見離子檢驗方法的應用，離子物質的量的簡單計算，溶液中電荷守恒的應用，性質和反應現(xiàn)象是判斷的依據(jù)，溶液電中性是判斷離子存在的關鍵．