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﹣、Ca2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣，现取三份100mL溶液进行如下实验：

第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；

第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到0.08mol气体；

第三份加入足量BaCl2 溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量的盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g．

根据上述实验，回答以下问题：

（1）由第一份进行的实验推断该混合物是否一定含有Cl﹣_____，

（2）由第二份进行的实验可知混合物中应含_____离子，其物质的量浓度为_____．

（3）由第三份进行的实验可知12.54g 沉淀的成份为_____．请计算形成该沉淀的原混合物中各离子的物质的量_____．

（4）综合上述实验，你认为以下结论正确的是_____

A.该混合物中一定含有K+、NH4+、CO32﹣、SO42﹣，可能含有Cl﹣，且n（K+）≥0.04mol

B.该混合物中一定含有NH4+、CO32﹣、SO42﹣，可能含有Ca2+、K+、Cl﹣

C.该混合物中一定含有NH4+、CO32﹣、SO42﹣，可能含有K+、Cl﹣

D.该混合物中一定含有NH4+、SO42﹣，可能含有Ca2+、K+、Cl﹣．

Answer 1

【答案】 否 NH4+ 0.8mol/L BaCO3、BaSO4 n（CO32﹣）=0.04mol、n（SO42﹣）=0.02mol A

【解析】试题分析：（1）第一份：第一份加入AgNO3，溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在：Cl-、CO32-、SO42-；第二份：加足量NaOH溶液加热后生成的0.08mol气体为氨气，则溶液中一定含有NH4+，且物质的量为0.08mol；第三份：根据题中信息可知4.66为硫酸钡，n（BaSO4）=n（SO42-）==0.02mol；12.54g为硫酸钡和碳酸钡，所以碳酸钡的物质的量为： =0.04mol；再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH4+）=0.08mol；n（-）=2n（CO32-）+2n（SO42-）=0.12mol，故一定有K+，至少0.04mol，浓度至少是0.8mol/L；（1）由于碳酸根离子、硫酸根离子都能够与银离子反应生成碳酸银、硫酸银沉淀，所以无法确定原溶液中是否存在氯离子，故答案为：不一定，因为碳酸银、硫酸银都是沉淀；

（2）加足量NaOH溶液加热后，收集到0.08mol气体，该气体为氨气，说明溶液中 一定存在铵离子，铵离子的物质的量浓度为：c（NH4+）==0.8mol/L，故答案为：NH4+；0.8mol/L；

（3）加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g，说明沉淀为硫酸钡和碳酸钡的混合物，其中4.66g为硫酸钡沉淀，n（BaSO4）=n（SO42-）==0.02mol；碳酸钡沉淀的质量为：12.54g-4.66g=7.88g，所以n（BaCO3）=n（CO32-）==0.04mol，故答案为：BaCO3、BaSO4；n (CO32-)=0.04mol n(SO42-)=0.02mol

（4）根据以上分析可知，溶液中一定存在：K+、NH4+、CO32-、SO42-，可能含有Cl-，若存在氯离子，钾离子的物质的量大于0.04mol；若不存在氯离子，钾离子的物质的量为0.04mol，所以A正确，故选A。