Question

【题目】某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：K+、Mg2+、Fe2+、Al3+、NH4+、Cl、CO32 和SO42。现每次取100.00mL进行实验：（已知：NH4++OH - NH3↑ +H2O）

① 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；

② 第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.896 L（标准状况下）

③ 第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余2.33g。请回答：

(1)c(CO32) =_________mol/L；

(2)K+ 是否存在？__________；若存在，浓度范围是__________(若不存在，则不必回答第2问)；

(3)根据以上实验，不能判断______（填离子符号）是否存在。若存在此离子，如何进行检验？_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】0.2 存在 c (K+)≥0.2mol/L Cl 取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在Cl，否则无Cl

【解析】

先根据实验现象判断溶液中存在的离子，不存在的离子，可能存在的离子；

(1)先判断③中酸洗涤前后质量减少的量的成分，再根据减少的沉淀的量计算碳酸根离子的浓度；

(2)先确定实验③中酸洗后沉淀的成分，计算硫酸根离子的物质的量，根据氨气的体积计算铵根离子的物质的量，再根据溶液中阴阳离子所带电荷相等，判断钾离子是否存在；若存在，根据阴阳离子的电荷相等，求出钾离子的物质的量，再根据物质的量浓度公式计算钾离子的物质的量浓度；

(3)根据实验现象判断；根据氯离子的检验方法检验，但先判断硫酸根离子的干扰。

根据实验①现象判断：该溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-；根据实验②现象判断，该溶液中含有NH4+；根据实验③现象判断，该溶液中含有CO32-和SO42-离子，同时排除溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+；

(1)根据实验③现象，酸洗涤沉淀前后，质量减少，减少的质量为碳酸钡的质量，则碳酸钡的物质的量为=0.02mol，由原子守恒可知，碳酸根的物质的量浓度=＝=0.2mol/L；

(2)根据实验③现象，酸洗涤沉淀后沉淀的质量为硫酸钡的质量，其物质的量为=0.01mol；由生成的NH3为0.896L，可知铵根离子的物质的量为=0.04mol；根据溶液中阴阳离子所带电荷相等得，钾离子存在；一个硫酸根离子、一个碳酸根离子都各带两个单位的负电荷，一个铵根离子、一个钾离子各带一个单位的正电荷，设其物质的量为xmol，根据溶液中阴阳离子所带电荷相等列方程式，0.02mol×2+0.01mol×2=0.04m0l×1+xmol×1，解得：x=0.02，钾离子的物质的量浓度=＝=0.2mol/L，因溶液中可能还含有Cl-，则实际c (K+)≥0.2mol/L；

(3)根据实验①现象判断，不能判断氯离子是否存在；氯离子和银离子反应生成白色沉淀，且该沉淀不溶于水和硝酸，所以可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验，但先判断硫酸根离子的干扰，则实际操作为取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在Cl，否则无Cl。