Question

【题目】某无色澄清溶液中Cl﹣浓度为0.5molL﹣1 ， 还可能含有表中的若干种离子．

阳离子	K+　Al3+　Mg2+　Ba2+ Fe3+
阴离子	NO3﹣　CO32﹣　SiO32﹣　SO42﹣ OH﹣

现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）．

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀盐酸	产生白色沉淀并放出标准状况下1.12L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为4.8g
Ⅲ	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液	无明显现象

请回答下列问题．
（1）通过以上实验不能确定是否存在的离子有 ． 能确定一定不存在的离子是
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为 ．
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，请写出一定存在的阴离子及其浓度（不一定要填满）．

阴离子	浓度c/（molL﹣1）
①
②
③

（4）判断K+是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由： ．

Answer 1

【答案】
（1）OH﹣、NO3﹣,Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣
（2）SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓
（3）CO32﹣,0.5mol/L,SiO32﹣,0.8mol/L
（4）存在,由电荷守恒可知最小浓度为3.1mol?L﹣1
【解析】解：根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够能大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32﹣，其浓度为 =0.5mol/L，则一定没有Al3+　Mg2+　Ba2+ Fe3+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为4.8g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO32﹣的浓度为 =0.8mol/L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣，根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=2×0.5mol/L+2×0.8mol/L=3.1mol/L，溶液中一定含有K+，且其浓度至少为3.1mol/L，不能确定OH﹣、NO3﹣是否存在，
（1）通过以上实验不能确定是否存在的离子有OH﹣、NO3﹣，确定一定不存在的离子是Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣；

故答案为：OH﹣、NO3﹣；Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣；
（2）由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，

故答案为：SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓；
（3）根据以上计算可知，c（CO32﹣）=0.5mol/L，c（SiO32﹣）=0.8mol/L，一定不存在硫酸根离子，所c（SO42﹣）=0，

故答案为：

阴离子	浓度c/（molL﹣1）
①CO32﹣	0.5mol/L
②SiO32﹣	0.8mol/L

;
（4）根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）+c（Cl﹣）=2×0.5mol/L+2×0.8mol/L+0.5mol/L=3.1mol/L，溶液中一定含有K+，且其浓度至少为3.1mol/L，

故答案为：存在，由电荷守恒可知最小浓度为3.1molL﹣1．
根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够能大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32﹣，其浓度为 =0.5mol/L，则一定没有Al3+　Mg2+　Ba2+ Fe3+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为4.8g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO32﹣的浓度为 =0.8mol/L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣，根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=2×0.5mol/L+2×0.8mol/L=3.1mol/L，溶液中一定含有K+，且其浓度至少为3.1mol/L，不能确定OH﹣、NO3﹣是否存在，据此解答.