Question

【题目】今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣ ， 现取三份100mL溶液进行如下实验： 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，沉淀质量为2.33g．根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
A.K+不一定存在
B.100 mL溶液中含0.01 mol CO32﹣
C.Cl﹣可能存在
D.Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A．根据题意，Ba2+和SO42﹣ ， 可发生离子反应生成BaSO4↓，因此两者不能共存．Ba2+和CO32﹣可发生离子反应生成BaCO3↓，因此两者也不能共存． 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl﹣+Ag+═AgCl↓、CO32﹣+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42﹣+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣ ．
第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+ ， 而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+ ． 故可确定一定含有NH4+ ， 一定不存在Mg2+ ． 根据反应NH4++OH﹣ NH3↑+H2O，产生NH3为0.04mol，可得NH4+也为0.04mol．
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，沉淀质量为2.33g．部分沉淀溶于盐酸为
BaCO3 ， 部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4 ， 发生反应CO32﹣+Ba2+═BaCO3↓、SO42﹣+Ba2+═BaSO4↓，
因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解．因此溶液中一定存在CO32﹣、SO42﹣ ， 一定不存在Ba2+ ．
由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为 ═0.01mol
BaCO3为6.27g﹣2.33g═3.94g，物质的量为 ═0.02mol．
则CO32﹣物质的量为0.02mol，CO32﹣物质的量浓度为 ═0.2mol/L
由上述分析可得，溶液中一定存在CO32﹣、SO42﹣、NH4+ ， 一定不存在Mg2+、Ba2+ ． 而CO32﹣、SO42﹣、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32﹣、SO42﹣所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量＞0.02mol时，溶液中还必须含有Cl﹣ ． 故A错误；
B．由上述分析可得，100 mL溶液中含CO32﹣物质的量为0.02mol，故B错误；
C．CO32﹣、SO42﹣、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32﹣、SO42﹣所带负电荷分别为
0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，
且K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量＞0.02mol时，溶液中还必须存在Cl﹣ ， 故C正确；
D．溶液中一定存在CO32﹣、SO42﹣、NH4+ ， Ba2+和CO32﹣、SO42﹣ ， 可发生离子反应生成BaCO3↓、BaSO4↓，因此Ba2+一定不存在．同时第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体，没有产生沉淀，说明一定不含Mg2+ ， 故D错误；
故选：C．