Question

5．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：Na⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-．现取两份200mL溶液进行如下实验：①第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体0.68g；②第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g．根据上述实验，以下推测正确的是（　　）

• A． 一定不存在Ba²⁺，NH₄⁺可能存在
• B． CO₃^2-一定存在，S0₄²?可能存在
• C． Ba²⁺可能存在，S0₄^2-一定不存在
• D． NH₄⁺一定存在，CO₃^2-一定存在

Answer 1

分析 溶液中的NH₄⁺遇碱氢氧化钠会放出氨气；CO₃^2-与Ba²⁺可以形成不溶于水但能溶于稀盐酸的碳酸钡白色沉淀；SO₄^2-与Ba²⁺可以形成不溶于水也不能溶于稀盐酸的硫酸钡白色沉淀，因此，CO₃^2-、SO₄^2-与Ba²⁺不能在同一溶液中共存．

解答 解：由第一份加足量NaOH溶液，加热，收集到气体0.68g可断定溶液中一定含有氨根离子；由第二份溶液的实验，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，可得溶液中一定存在碳酸根离子和硫酸根离子且一定不存在钡离子；
根据跟定的数据，结合溶液呈现电中性可以计算：
铵根离子为$\frac{0.68g}{17g/mol}$=0.04mol
硫酸根离子为$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol
碳酸根离子为$\frac{6.27g-2.33g}{197g/mol}$=0.02mol
负电荷总量0.01mol×2+0.02×2=0.06mol
而铵根离子正电荷0.04mol×1=0.04mol（这个算法部分教材中有提及）
所以应该还有阳离子，而钡离子已经确定不含，所以一定含有钠离子．
综上所述，溶液中一定含有Na⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-离子，一定不含Ba²⁺离子，可能含有Cl^-离子；
故选D

点评 掌握溶液中离子间的共存关系对于解决此类问题有很大帮助：溶液中的离子不能形成气体、水和沉淀时，离子可以共存．