Question

【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+、NH4+、Ba2+、Fe3+、C1-、SO42-、CO32-，将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100 mL该溶液分别进行如下实验：

序号	实验内容	实验结果
1	加过量盐酸	无气体产生
2	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体2.24 L(标准状况)，并有红褐色沉淀生成，将沉淀过滤洗涤、干燥、灼烧至质量不再变化，称重得1.60 g固体。
3	加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量	称量读数为2.33g

试确定溶液中一定存在的离子及其物质的量浓度（可不填满）：

离子符号	物质的量浓度(mol·L-1)
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Answer 1

【答案】 NH4+ 1.00mol/L SO42- 0.1mol/L Fe3+ 0.20mol/L Cl- 至少1.40mol/L

【解析】1、加过量盐酸，无气体产生，说明不存在CO32-；2、加足量NaOH溶液并加热，收集到气体2.24 L(标准状况)，说明含有NH4+，且物质的量为=0.1mol；并有红褐色沉淀生成，说明含有Fe3+，将沉淀过滤洗涤、干燥、灼烧至质量不再变化，称重得1.60 g固体，固体为氧化铁，则含有Fe3+的物质的量为×2=0.02mol；3、加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量，得2.33g沉淀，说明含有SO42-，且物质的量为=0.01mol，同时说明没有Ba2+；综上所述，100mL溶液中一定含有0.01mol SO42-，0.1mol NH4+，0.02molFe3+；一定没有CO32-、Ba2+；根据电荷守恒可知，阳离子所带正电荷大于阴离子所带负电荷，则一定含有C1-；可能含有K+，则C1-的物质的量至少有0.1mol×1+ 0.02mol×3- 0.01mol ×2=0.14mol。根据上述分析，c(NH4+)==1mol/L，c(SO42-)==0.1mol/L，c(Fe3+)==0.2mol/L，c(C1-)≥=1.4mol/L，故答案为：NH4+；1mol/L，SO42-；0.1mol/L；Fe3+；0.2mol/L；C1-；≥1.4mol/L。