Question

【題目】某無色澄清溶液中Cl﹣濃度為0.5molL﹣1 ， 還可能含有表中的若干種離子．

陽離子	K+　Al3+　Mg2+　Ba2+ Fe3+
陰離子	NO3﹣　CO32﹣　SiO32﹣　SO42﹣ OH﹣

現取該溶液100mL進行如下實驗（氣體體積均在標準狀況下測定）．

序號	實驗內容	實驗結果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產生白色沉淀并放出標準狀況下1.12L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質量	固體質量為4.8g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無明顯現象

請回答下列問題．
（1）通過以上實驗不能確定是否存在的離子有 ． 能確定一定不存在的離子是
（2）實驗Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為 ．
（3）通過實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，請寫出一定存在的陰離子及其濃度（不一定要填滿）．

陰離子	濃度c/（molL﹣1）
①
②
③

（4）判斷K+是否存在，若存在，求出其最小濃度，若不存在說明理由： ．

Answer 1

【答案】
（1）OH﹣、NO3﹣,Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣
（2）SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓
（3）CO32﹣,0.5mol/L,SiO32﹣,0.8mol/L
（4）存在,由電荷守恒可知最小濃度為3.1mol?L﹣1
【解析】解：根據溶液為澄清溶液可知：溶液中含有的離子一定能夠能大量共存；由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32﹣，其濃度為 =0.5mol/L，則一定沒有Al3+　Mg2+　Ba2+ Fe3+；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32﹣，發生反應SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，硅酸加熱分解生成二氧化硅，固體質量為4.8g為二氧化硅的質量，根據硅原子守恒，SiO32﹣的濃度為 =0.8mol/L；由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣，根據電荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=2×0.5mol/L+2×0.8mol/L=3.1mol/L，溶液中一定含有K+，且其濃度至少為3.1mol/L，不能確定OH﹣、NO3﹣是否存在，
（1）通過以上實驗不能確定是否存在的離子有OH﹣、NO3﹣，確定一定不存在的離子是Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣；

故答案為：OH﹣、NO3﹣；Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣；
（2）由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32﹣，發生反應SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，

故答案為：SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓；
（3）根據以上計算可知，c（CO32﹣）=0.5mol/L，c（SiO32﹣）=0.8mol/L，一定不存在硫酸根離子，所c（SO42﹣）=0，

故答案為：

陰離子	濃度c/（molL﹣1）
①CO32﹣	0.5mol/L
②SiO32﹣	0.8mol/L

;
（4）根據電荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）+c（Cl﹣）=2×0.5mol/L+2×0.8mol/L+0.5mol/L=3.1mol/L，溶液中一定含有K+，且其濃度至少為3.1mol/L，

故答案為：存在，由電荷守恒可知最小濃度為3.1molL﹣1．
根據溶液為澄清溶液可知：溶液中含有的離子一定能夠能大量共存；由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32﹣，其濃度為 =0.5mol/L，則一定沒有Al3+　Mg2+　Ba2+ Fe3+；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32﹣，發生反應SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，硅酸加熱分解生成二氧化硅，固體質量為4.8g為二氧化硅的質量，根據硅原子守恒，SiO32﹣的濃度為 =0.8mol/L；由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣，根據電荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=2×0.5mol/L+2×0.8mol/L=3.1mol/L，溶液中一定含有K+，且其濃度至少為3.1mol/L，不能確定OH﹣、NO3﹣是否存在，據此解答.