Question

【题目】在Cl-浓度为0.5 mol·L－1的某无色澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。

阳离子	K＋ Al3＋ Mg2＋ Ba2＋ Fe3+
阴离子	NO3- CO32- SiO32- SO42- OH-

现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀盐酸	产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为2.4 g
Ⅲ	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液	无明显现象

请回答下列问题。

（1）通过以上实验能确定一定不存在的离子是 ____。

（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为___________________________。

（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，请写出一定存在的阴离子及其浓度（不一定要填满）。

	阴离子	浓度c/(mol·L－1)
①
②
③
④

（4）判断K＋是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由：________ _____。

Answer 1

【答案】（1） Al3＋、Mg2+、Ba2+ 、Fe3+、SO42－

（2）SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓ （沉淀不标没关系）

（3）如表

阴离子	CO32－	SiO42－
c/(mol·L－1)	0.25	0.4

（4）存在 ，最小浓度为1.8 mol·L－1

【解析】

试题分析：由题意知溶液为无色澄清溶液，一定不含Fe3+，且溶液中含有的离子必须能大量共存．由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32-，物质的量为0.56L÷22.4L/mol＝0.025mol，其浓度为0.025mol÷0.1L＝0.25mol/L，则一定没有Al3+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-，发生反应SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓，SiO32-的物质的量是2.4g÷60g/mol＝0.04mol，其浓度为0.04mol÷0.1L＝0.4mol/L。由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42-，根据电荷守恒2c（CO32-）+2c（SiO32-）+c（Cl-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol/L＝1.8mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其浓度至少为1.8mol/L，不能确定NO3-是否存在。

（1）由上述分析可知，一定不含Al3＋、Mg2+、Ba2+ 、Fe3+、SO42－；

（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为为SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓。

（3）由上述分析可知，c（CO32－）=0.25mol/L，c（SiO32－）=0.4mol/L。

（4）由2c（CO32-）+2c（SiO32-）+c（Cl-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol/L＝1.8mol/L，根据电荷守恒可知溶液中一定含有K+，且其浓度至少为1.8mol/L。