Question

【題目】某混合物的水溶液中，只可能含有以下離子中的若干種：K+、Mg2+、Fe2+、Al3+、NH4+、Cl、CO32 和SO42。現每次取100.00mL進行實驗：（已知：NH4++OH - NH3↑ +H2O）

① 第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生；

② 第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體0.896 L（標準狀況下）

③ 第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余2.33g。請回答：

(1)c(CO32) =_________mol/L；

(2)K+ 是否存在？__________；若存在，濃度范圍是__________(若不存在，則不必回答第2問)；

(3)根據以上實驗，不能判斷______（填離子符號）是否存在。若存在此離子，如何進行檢驗？_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】0.2 存在 c (K+)≥0.2mol/L Cl 取少量原試液，加足量硝酸鋇溶液過濾，取濾液加足量稀硝酸和硝酸銀溶液，若有沉淀證明存在Cl，否則無Cl

【解析】

先根據實驗現象判斷溶液中存在的離子，不存在的離子，可能存在的離子；

(1)先判斷③中酸洗滌前后質量減少的量的成分，再根據減少的沉淀的量計算碳酸根離子的濃度；

(2)先確定實驗③中酸洗后沉淀的成分，計算硫酸根離子的物質的量，根據氨氣的體積計算銨根離子的物質的量，再根據溶液中陰陽離子所帶電荷相等，判斷鉀離子是否存在；若存在，根據陰陽離子的電荷相等，求出鉀離子的物質的量，再根據物質的量濃度公式計算鉀離子的物質的量濃度；

(3)根據實驗現象判斷；根據氯離子的檢驗方法檢驗，但先判斷硫酸根離子的干擾。

根據實驗①現象判斷：該溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-；根據實驗②現象判斷，該溶液中含有NH4+；根據實驗③現象判斷，該溶液中含有CO32-和SO42-離子，同時排除溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+；

(1)根據實驗③現象，酸洗滌沉淀前后，質量減少，減少的質量為碳酸鋇的質量，則碳酸鋇的物質的量為=0.02mol，由原子守恒可知，碳酸根的物質的量濃度=＝=0.2mol/L；

(2)根據實驗③現象，酸洗滌沉淀后沉淀的質量為硫酸鋇的質量，其物質的量為=0.01mol；由生成的NH3為0.896L，可知銨根離子的物質的量為=0.04mol；根據溶液中陰陽離子所帶電荷相等得，鉀離子存在；一個硫酸根離子、一個碳酸根離子都各帶兩個單位的負電荷，一個銨根離子、一個鉀離子各帶一個單位的正電荷，設其物質的量為xmol，根據溶液中陰陽離子所帶電荷相等列方程式，0.02mol×2+0.01mol×2=0.04m0l×1+xmol×1，解得：x=0.02，鉀離子的物質的量濃度=＝=0.2mol/L，因溶液中可能還含有Cl-，則實際c (K+)≥0.2mol/L；

(3)根據實驗①現象判斷，不能判斷氯離子是否存在；氯離子和銀離子反應生成白色沉淀，且該沉淀不溶于水和硝酸，所以可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗，但先判斷硫酸根離子的干擾，則實際操作為取少量原試液，加足量硝酸鋇溶液過濾，取濾液加足量稀硝酸和硝酸銀溶液，若有沉淀證明存在Cl，否則無Cl。