题目内容
【题目】已知1L无色待测液中除含有0.2mo/L的Na＋外，还可能含下列离子中的一种或几种：
阳离子 | K+、NH4+、Ca2+、Ba2+、Fe3+ |
阴离子 | Cl-、Br-、CO32-、HCO3-、SO42- |
现进行如图实验操作(每次实验所加试剂均过量)
(1)由气体B可确定待测液中含有的离子是___________。
(2)由白色沉淀D和白色沉淀E可以判定待测液中一定含有的离子是___________，据此可以确定待液中一定不存在的离子是___________。
(3)由白色沉淀B可确定待测液中含有的离子是___________。
(4)某同学认为待液中一定不含溴离子，判断的依据是______________________。
(5)综上分析，待测液中K＋的最小浓度为___________。
【答案】NH4+ CO32-、SO42- Ca2+、Ba2+ HCO3- 向滤液B中通入氯气溶液呈浅黄绿色（或加入硝酸银溶液，出现白色沉淀） 0.1mol/L
【解析】
无色待测液一定不存在Fe3+，待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO32-、SO42-，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO32-和SO42-，根据离子共存知，溶液中不存在Ca2+、Ba2+；滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH4+、HCO3-，气体B为NH3，白色沉淀B为BaCO3，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br-，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl-，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl-，以此解答该题。
（1）由以上分析可知气体B为NH3，则溶液中一定含有NH4+；
(2) 若无色气体D通入石灰水中，石灰水变浑浊，则D为CO2，E为CaCO3，溶液中含有CO32-；加入氯化钡生成白色沉淀，沉淀D不溶于稀硝酸，D一定是BaSO4，可以判定待测液中一定含有的离子是SO42-；根据离子共存，一定不存在Ca2+、Ba2+；
(3) 滤液A中有Ba2+，说明A中一定没有CO32-，加入过量的NaOH溶液得到白色沉淀B，沉淀B一定是碳酸钡，则原待测液中含有的离子是HCO3-；
(4) 滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br-；
(5) n(CO32-)=
、n(SO42-)=
、n(HCO3-)=
、n(NH4+)=
；溶液中电荷呈中性，2×n(SO42-)+1×n(HCO3-)+2×n(CO32-)=2×0.05mol+1×0.1mol+2×0.1mol=0.4mol，n(NH4+)+n(Na+)=0.1mol×1+0.2mol=0.3mol；由于阳离子所带的正电荷总数小于负电荷总数，所以一定含有阳离子K＋；若原溶液中不存在Cl-，则K+其物质的量是0.4mol－0.3mol=0.1mol，K+浓度是c(K+)=0.1mol÷1L=0.1mol/L，若存在Cl-，则K+的浓度应该大于0.1mol/L。
挑战100单元检测试卷系列答案
【题目】煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) 
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ)
请回答下列问题:
(1)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是__________。
A. 
B. 
C. 
D.
(2)在温度、容积相同且不变的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下表(已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=196.6kJ·mol-1) 则：
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | (填>,=,<) A.2c1_____c3 B.a+b_____196.6 C.2p2____p3 D.α1+α3___1 |
反应物投入量 | 2mol SO2、1mol O2 | 2mol SO3 | 4mol SO3 | |
SO3的浓度 (mol·L-1) | C1 | C2 | C3 | |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ | |
体系压强 | P1 | P2 | P3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
(3)“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入氨水中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示。
请写出a点时n(HSO3-):n(H2SO3)=______，b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3-)=_____。
(4)催化氧化法去除NO,一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为4NH3+6NO 
5N2+ 6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:l、3:l、1:3时,得到NO脱除率曲线如图所示：
①曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是__________。
②曲线a中NO的起始浓度为6×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为__________mg/(m3·s)。
(5)已知Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,向0.4mol/L Na2SO4的溶液中加入足量BaCO3粉末(忽略体积变化),充分搅拌,发生反应SO42- (aq)+BaCO3(s) BaSO4 (s)+CO32-(aq) 静置后沉淀转化达到平衡。此时溶液中的c(SO42-)=____mol·L-1(保留小数点后两位).