Question

【题目】由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K+、Cl﹣、NH4+、Mg2+、CO32﹣、Ba2+、SO42﹣ ． 将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100mL该溶液分别进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
1	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体1.12L（已折算成标准状况下的体积）
3	加足量BaCl2溶液，反应后进行（ ）、（ ）、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量	第一次称量读数为6.27g，第二次称量读数为2.33g

试回答下列问题：
（1）根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是；
（2）写出实验3中的空格处的实验操作；
（3）根据实验对Cl﹣是否存在的判断是（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”）；
（4）溶液中K+是否存在？（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”）；若“一定存在”，则K+物质的量浓度的范围（若“一定不存在”或“不能确定”不填此空）．

Answer 1

【答案】
（1）Mg2+、Ba2+
（2）过滤、洗涤
（3）不能确定
（4）一定存在；＞0.1 mol?L﹣1
【解析】解：（1）碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀，因此实验1得到沉淀无法确定是氯化银，故实验1对Cl﹣是否存在的判断是：不能确定；利用实验2可知含有铵离子，利用实验3可知沉淀一定是碳酸钡和硫酸钡，即溶液中一定含有CO32﹣、SO42﹣ ， 碳酸钡、碳酸镁、硫酸钡等都是不溶于水的沉淀，故可判知溶液一定不存在的离子是：Ba2+、Mg2+ ， 所以答案是：Ba2+、Mg2+；（2）加足量BaCl2 溶液，对所得沉淀进行过滤、洗涤、干燥、称量，得到的4.66是碳酸钡和硫酸钡，再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量，得到的是硫酸钡，所以答案是：过滤、洗涤；（3）结合（1）（2）中分析可知溶液中一定含有的阴离子为CO32﹣、SO42﹣ ， 由碳酸钡可溶于盐酸，硫酸钡不溶于盐酸可推知加入盐酸后剩余2.33g固体为BaSO4 ， 利用硫守恒可知溶液中n（SO42﹣）= =0.01mol，c（SO42﹣）= =0.1mol/L；6.27g固体中碳酸钡的质量为6.27g﹣2.33g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中n（CO32﹣）= =0.02mol，c（CO32﹣）= =0.2mol/L，溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32﹣和SO42﹣ ， 经计算，NH4+的物质的量为 =0.05 mol，利用（2）中分析、计算可知CO32﹣、SO42﹣的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒，n（正电荷）=n（NH4+）=0.05mol，n（负电荷）=2n（CO32﹣）+2n（SO42﹣）=0.06mol，钾离子一定存在，氯离子无法判断是否存在，所以答案是：不能确定；（4）溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32﹣和SO42﹣ ， 经计算，NH4+的物质的量为 =0.05 mol，利用（2）中分析、计算可知CO32﹣、SO42﹣的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒，n（正电荷）=n（NH4+）=0.05mol，n（负电荷）=2n（CO32﹣）+2n（SO42﹣）=0.06mol，钾离子一定存在，最小浓度是0.1 molL﹣1 ， 所以答案是：一定存在；＞0.1 molL﹣1 ．