Question

(12分)下面是某化学研究性学习小组对某水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Cl^－、CO和SO中的若干种，该小组同学取100 mL水样进行实验：

向样品中先滴加BaCl₂溶液，再滴加1.0 mol·L^－1的盐酸，实验过程中沉淀质量的变化如右图所示：
请回答下列问题：
(1)水样中一定含有的阴离子是________________，其物质的量之比为________。
(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗盐酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推测K^＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K^＋的物质的量浓度c(K^＋)的范围是________。(若K^＋不存在，则不必回答该问)

Answer 1

(1)CO和SO　2∶1或SO和CO　1∶2
(2)BaCO₃＋2H^＋===Ba^2＋＋CO₂↑＋H₂O
(3)0.04 L或40 mL
(4)是　c(K^＋)≥0.6 mol·L^－1?

由题中图像变化知，与BaCl₂反应产生沉淀的离子为SO和CO，OA段对应沉淀为BaSO₄和BaCO₃，BC段加盐酸时，BaCO₃溶解，BaCO₃＋2H^＋===Ba^2＋＋CO₂↑＋H₂O，n(BaCO₃)＝＝0.02 mol＝n(CO)，则n(BaSO₄)＝＝0.01 mol＝n(SO)，即n(CO)∶n(SO)＝0.02 mol∶0.01 mol＝2∶1。
因为CO、SO的存在，则Mg^2＋、Ca^2＋不存在，Cl^－可能存在，溶液中一定存在K^＋，由于Cl^－的量不确定，则n(K^＋)≥0.02 mol×2＋0.01 mol×2＝0.06 mol，BC段消耗V(HCl)＝＝0.04 L。