Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL溶液进行如下实验，并回答相关问题：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生
②第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀为2.33g．
根据上述实验，推测一定不存在的离子是

 

，可能存在的离子是

 

，为进一步确定其存在，应该补充的实验是

 

．

Answer 1

考点：常见离子的检验方法,离子共存问题

专题：离子反应专题

分析：①加入AgNO₃溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②0.04mol气体为氨气，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物质的量为0.04mol；
③2.33g沉淀为硫酸钡，6.27g沉淀为硫酸钡和碳酸钡的混合物；
再根据电荷守恒，得出一定存在钾离子，据此进行解答．

解答： 解：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生，与AgNO₃溶液有沉淀产生的离子有：Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物质的量为0.04mol；
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量为：

2.33g

233g/mol

=0.01mol；6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，碳酸钡的物质的量为：

3.94g

197g/mol

=0.02mol，故原溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，则一定没有Mg²⁺、Ba²⁺；
再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2c（SO₄^2-）=0.06mol，正电荷总物质的量大于负电荷，故原溶液中一定有K⁺，至少为0.02mol；
综合以上可以得出，一定存在的离子有：NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定没有的离子Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-；
需要使硝酸银溶液氯离子，方法为：另取少量的原溶液，先加入过量硝酸钡溶液，过滤后加入硝酸酸化，然后加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原溶液中含有氯离子，否则不含有氯离子，
故答案为：NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；Cl^-；另取少量的原溶液，先加入过量硝酸钡溶液，过滤后加入硝酸酸化，然后加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则原溶液中含有氯离子，否则不含有氯离子．

点评：本题考查常见阴、阳离子的检验方法，题目难度中等，注意掌握常见离子的化学性质及检验方法，本题中根据电荷守恒判断钾离子的存在为易错点，做题时需要细致分析．