Question

某无色澄清溶液含有以下离子中的若干种：Na⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-，现分别取2份200mL该溶液进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
①	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体2.24L（已折算成标准状况下的体积）
②	加足量BaC12溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后过滤、洗涤、干燥、称量	第一次称量读数为12.54g，第二次称量读数为4.66g

试回答下列问题：
（1）该混合物中一定不存在的离子是______．
（2）试写出实验①发生反应的离子方程式______．
（3）溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度（可不填满）：

阴离子符号	物质的量浓度（mol?L-1）
______	______
______	______
______	______

（4）判断混合物中是否存在Na⁺并说明理由？______．

Answer 1

解：（1）该无色澄清溶液中一定不会含有有颜色的离子：Fe³⁺、Cu²⁺，加足量NaOH溶液并加热，收集到气体2.24L，即生成氨气的体积是22.4L，物质的量是0.1mol，根据反应：NH₄⁺+OH^-NH₃ ↑+H₂O，所以含有铵根离子的物质的量是0.1mnol，加足量BaC1₂溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量，质量是12.54g；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后过滤、洗涤、干燥、称量，此时得到的沉淀质量是4.66g，则一定含有硫酸根离子和碳酸根离子，一定不含有钙离子，
故答案为：Fe³⁺、Cu²⁺、Ca²⁺；
（2）铵根离子可以和强碱在加热时生成氨气，即NH₄⁺+OH^-NH₃ ↑+H₂O，故答案为：NH₄⁺+OH^-NH₃ ↑+H₂O；
（3）碳酸钡的质量是12.54g-4.66g=7.88g，物质的量是0.04mol，浓度为：=0.2mol/L，硫酸钡的质量是4.66g，物质的量是0.02mol，浓度是=0.1mol/L，故答案为：

阴离子符号	物质的量浓度（mol?L-1）
SO42-	0.1
CO32-	0.2
无	无

（4）根据溶液中的电荷守恒，可知负电荷总数多余正电荷总数，所以一定含有钠离子，故答案为：有，根据确定的离子的电荷守恒可知负电荷总数多余正电荷总数，故定有Na⁺．

分析：根据题干提供的信息结合物质的性质进行，铵根离子能与碱性物质混合产生有刺激性气味的气体，钡离子能与硫酸根离子、碳酸根离子结合产生不溶于水和硝酸的沉淀，钙离子能与碳酸根离子产生溶于酸的白色沉淀，碳酸钡是能溶于盐酸的沉淀，硫酸钡不溶于硝酸中，根据沉淀的量来确定离子的浓度大小即可．
点评：本题考查学生离子的检验和离子共存等方面的知识，注意知识的迁移和应用是解题的关键，难度不大．