题目内容
【题目】某100mL溶液中含有的部分离子浓度大小如图所示，该溶液可能还含有Fe3+、Ba2+、H+、SO42-、CO32-。为了进一步确认，对该溶液进行实验检测：
实验操作与现象 | 实验结论 | 判断理由 | |
步骤一 | 仔细观察坐标图 | 肯定无________。 | 肯定无该离子的理由______________。 |
步骤二 | 该溶液呈无色、透明、均一状态； | 肯定无________。 | 肯定无该离子的理由______________。 |
（1）实验操作的步骤三中称量沉淀前的实验操作步骤有：过滤、 _________、干燥、在干燥器中冷却。
（2）原溶液中H+物质的量浓度为 __________mol/L。
（3）向溶液中加入NaHCO3溶液，反应的离子方程式为：____________________________。
（4）若向 100mL 该溶液中加入 1mol/L 的 Ba(OH)2溶液，当Mg2+恰好沉淀完全时加入的Ba(OH)2溶液体积为_______L。
【答案】 CO32- 若有CO32-会与Mg2+生成微溶物 Fe3+ Fe3+棕黄色 电中性原则 洗涤 3mol/L HCO3 - +H+ = CO2 +H2O 0.2
【解析】溶液中含有镁离子，所以一定不含CO32-，该溶液呈无色、透明、均一状态，一定不含Fe3+，加入足量BaCl2溶液，生成23.3g即0.1mol白色沉淀硫酸钡，再加稀硝酸，沉淀不消失，一定含有硫酸根0.1mol，一定不含钡离子，因此溶液中一定含有0.1molSO42﹣、0.05mol Mg2+，0.1mol Na+，0.3mol Cl-，根据电荷守恒，阳离子所带正电荷总和：0.1mol×1+0.05×2mol=0.2mol，阴离子负电荷总和0.3mol×1+0.1mol×2=0.5mol，所以一定含有氢离子，故答案为：CO32-；碳酸根离子和镁离子之间会反应；Fe3+；该离子为黄色；电荷守恒；
(1)实验操作的步骤三中称量沉淀前的实验操作步骤有：过滤、洗涤、灼烧、在干燥器中冷却，故答案为：洗涤；
(2)原溶液中H+物质的量浓度=
=3mol/L，故答案为：3；
(3)溶液中含有氢离子，向溶液中加入NaHCO3溶液，反应的离子方程式为：H++HCO3-=H2O+CO2↑，故答案为：H++HCO3-=H2O+CO2↑；
(4)100mL 该溶液中含有0.1mol SO42﹣、0.05mol Mg2+，0.1mol Na+，0.3mol Cl-，0.3molH+，向该溶液中加入1mol/L 的 Ba(OH)2溶液，沉淀0.1mol SO42﹣需要0.1mol Ba2+；沉淀0.05mol Mg2+，需要先中和0.3molH+，共需要0.15mol+0.05mol=0.2molBa(OH)2，因此一共需要0.2molBa(OH)2，体积是
=0.2L，故答案为：0.2。
