题目内容

【题目】由几种离子化合物组成的混合物,含有以下离子中的若干种: K、Cl、NH4+、Mg2+、Ba2+、CO3、SO42,将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取3份各100mL的该溶液分别进行如下实验:

试回答下列问题:

(1)根据实验①对Cl是否存在的判断是________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”),根据实验①②③判断混合物中一定不存在的离子是

(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满):

阴离子符号

物质的量浓度/mol·L-1

(3)试确定K是否存在并说明理由。

【答案】(1)不能确定 Ba2+、Mg2+

(2)

阴离子符号

物质的量浓度(mol·L-1)

SO42

0.1

CO32-

0.2

(3)K肯定存在。由于溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32-和SO42,经计算,每份溶液中NH4+、CO32-和SO42物质的量分别为0.05mol、0.02mol和0.01mol根据电荷守恒,知道K一定存在

【解析】

试题分析: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0.05mol,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0.05mol,可得NH4+也为0.05mol;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,则SO42-物质的量为0.01mol,SO42-物质的量浓度==0.1mol/L 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0.05 mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,K+物质的量≥0.01 mol,当K+物质的量>0.01 mol时,溶液中还必须含有Cl-;当K+物质的量=0.01 mol时,溶液中不含有Cl-

(1)依据上述分析可知Cl-可能含有,依据实验现象分析溶液中一定不含有Mg2+、Ba2+

(2)依据上述分析计算,得到一定存在的阴离子为CO32-、SO42-,其物质的量浓度分别为:c(CO32-)=0.2mol/L;c(SO42-)=0.1mol/L;

(3)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0.05 mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,K+物质的量≥0.01 mol,当K+物质的量>0.01 mol时,溶液中还必须含有Cl-;当K+物质的量=0.01 mol时,溶液中不含有Cl-;CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06ml,NH4+所带正电荷为0.05 mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在;

练习册系列答案
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Ⅰ.将铬铁矿和碳酸钠混合充分焙烧。

Ⅱ.焙烧后的固体加水浸取,分离得到溶液A和固体A

Ⅲ.向溶液A中加入醋酸调pH78,分离得到溶液B和固体B

Ⅳ.再向溶液B中继续加醋酸酸化,使溶液pH小于5

Ⅴ.向上述溶液中加入氯化钾,得到重铬酸钾晶体。

中焙烧发生的反应如下,配平并填写空缺:

FeOCr2O3 + Na2CO3 + = Na2CrO4 + Fe2O3 + CO2

②Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2

2固体A中主要含有 (填写化学式

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4中发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl,已知下表数据

物质

KCl

NaCl

K2Cr2O7

Na2Cr2O7

溶解度

(g/100g

0

28

35.7

4.7

163

40

40.1

36.4

26.3

215

80

51.3

38

73

376

该反应能发生的理由是

获得K2Cr2O7晶体的操作有多步组成,依次是:加入KCl固体、________________________、过滤、洗涤、干燥得到晶体。

5中固体B中主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是:称取n g样品,加入过量____________(填写试剂名称、溶解、过滤、再通入过量的CO2灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g。计算样品中氢氧化铝的质量分数为____________(用含mn的代数式表示

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