题目内容

6．1000ml某无色待测液中除含有0.2mol•L-1的Na+外，还可能含有下列离子中的一种或多种：
阳离子K+、NH4+、Fe3+、Ba2+
阴离子Cl-、CO32-、HCO3-、SO42-
现进行如下实验操作（所加试剂均过量）：（已知：NH4++OH-（浓）=NH3↑+H2O）

（1）原溶液中肯定存在的离子是（除Na+）CO32-、HCO3-、SO42-、K+、NH4+，肯定不存在的离子是Fe3+、Ba2+．
（2）写出生成白色沉淀B的离子方程式：HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O．写出沉淀A溶于稀硝酸的离子方程式：BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑．
（3）将滤液A和沉淀A分开的操作是过滤，洗涤．洗涤的操作是沿玻璃棒继续向漏斗中加水至刚好浸没沉淀，待水自然流下后重复操作2-3次．

分析 待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO32-，可能存在SO32-、SO42-中的两种或一种，根据离子共存知，溶液中不存在Ba2+；
滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH4+、HCO3-，一定不存在Fe3+，气体B为NH3，白色沉淀B为BaCO3，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br-，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl-，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl-，结合电荷守恒及离子反应来解答．

解答 解：待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-，向沉淀中加入稀硝酸生成气体，且有部分沉淀不溶解，则溶液中存在CO32-，可能存在SO32-、SO42-中的两种或一种，根据离子共存知，溶液中不存在Ba2+；
滤液A中有Ba2+，加入过量的NaOH溶液得到气体B、白色沉淀B，则溶液中一定含有NH4+、HCO3-，一定不存在Fe3+，气体B为NH3，白色沉淀B为BaCO3，滤液B中通入氯气，得浅黄绿色溶液，溶液中一定没有Br-，滤液B中加入硝酸银、硝酸溶液得到白色沉淀C，C为AgCl，说明滤液B中含有Cl-，由于加入氯化钡溶液，不能确定原溶液中是否含有Cl-；
n（NH4+）=n（NH3）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，则c（NH4+）=0.1mol/L，溶液中c（Na+）=0.2mol/L，
B（碳酸钡）的物质的量为$\frac{19.7g}{197g/mol}$=0.1mol，则n（HCO3-）=0.1mol，故c（HCO3-）=0.1mol/L，
E（碳酸钙）的物质的量为$\frac{10g}{100g/mol}$=0.1mol，则n（CO32-）=0.1mol，故c（CO32-）=0.1mol/L，
D（硫酸钡）的物质的量=$\frac{11.65g}{233g/mol}$=0.05mol，则n（SO42-）=0.05mol，故c（SO42-）=0.05mol/L，
c（HCO3-）=0.1mol/L，c（CO32-）=0.1mol/L，c（SO42-）=0.05mol/L，单位体积为正电荷=1×0.1mol/L+1×0.2mol/L=0.3mol/L，单位体积内负电荷=1×0.1mol/L+2×0.1mol/L+2×0.05mol/L=0.4mol/L，则单位体积为正电荷＜单位体积内负电荷，故一定含有K+，当溶液中没有Cl-，K+离子浓度最小，根据电荷守恒可知，c（K+）最小浓度为0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L，
（1）由上述分析可知，原溶液中肯定存在的离子是（除Na+）CO32-、HCO3-、SO42-、K+、NH4+，溶液中一定没有的阳离子是：Fe3+、Ba2+，
故答案为：CO32-、HCO3-、SO42-、K+、NH4+；Fe3+、Ba2+；
（2）由上述分析可知，白色沉淀B为碳酸钡，是由HCO3-、Ba2+、OH-反应生成，反应离子方程式为HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O，沉淀A溶于稀硝酸的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑，
故答案为：HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O；BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑；
（3）将滤液A和沉淀A分开的操作是过滤，洗涤．洗涤的操作是沿玻璃棒继续向漏斗中加水至刚好浸没沉淀，待水自然流下后重复操作2-3次，
故答案为：沿玻璃棒继续向漏斗中加水至刚好浸没沉淀，待水自然流下后重复操作2-3次．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、物质的量的相关计算为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大．

练习册系列答案
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2．根据某些性质，可将CaO、CuO归为一类氧化物．下列物质中也属于这类氧化物的是（　　）
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17．江苏省已开始大力实施“清水蓝天”工程．下列不利于“清水蓝天”工程实施的是（　　）
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B．加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化
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14．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（　　）
A．20℃时，铝的密度为2.7 g/cm3，则1个Al原子的体积为（$\frac{10}{{N}_{A}}$）cm3
B．25℃、101KPa下，16 g O2与O3的混合气体中含电子数为8NA
C．25℃、101KPa下，11.2L Cl2含有的分子数小于0.5NA
D．0℃、101KPa下，等体积的CH4和CCl4中含C原子数相等
1．质量分数不同的两种硫酸溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液的密度为ρ1；以相同体积混合时，所得混合溶液的密度为ρ2，两种浓度不同的乙醇（密度小于水）溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液的密度为ρ3；以相同体积混合时，所得溶液密度为ρ4，则ρ1、ρ2、ρ3、ρ4大小之间关系为（　　）
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11．（1）某井水的硬度较大，主要是因为其中含有较多的D．
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（2）对于永久硬度的硬水可采用药剂法和离子交换法进行软化．其中药剂软化法常用①石灰和②纯碱；首先应该加入的是③石灰，目的是④应先加石灰，后加纯碱，这样过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来，其中发生的主要化学反应为（写出相应的化学反应方程式，是离子反应的只写出离子反应方程式）⑤CaO+H2O=Ca2++2OH-、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、CO32-+Ca2+=CaCO3↓．
（3）硫酸是重要的化工原料，其主要的生产过程有①二氧化硫的制备 ②二氧化硫氧化成三氧化硫 ③三氧化硫转化为硫酸，其中需要净化的气体是①，原因是防止在接触室中催化剂中毒．
18．在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：2HI（g） $\stackrel{△}{?}$H2（g）+I2（g），下列说法中可以充分说明这一反应已经达到化学平衡状态的是（　　）
A．HI、H2、I2的浓度相等B．HI、H2、I2的浓度不再发生变化
C．HI、H2、I2在密闭容器中共存D．容器内气体的颜色不再发生变化
15．下列反应中必须加入还原剂才能进行的是（　　）
A．MnO4-→Mn2+B．H2O2→H2OC．H2→H2OD．Zn→Zn2+
16．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
①在标准状况下，以任意比例混合的CH4与CO2混合物22.4L，所含有的分子数为NA
②46gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为3NA
③常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2，失去的电子数为2NA
④常温常压下，28g氮气含有的核外电子数为10NA
⑤1Llmol/L盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA
⑥1molNa与足量O2反应生成Na2O或Na2O2均失去2NA个电子
⑦含有1mol Fe（OH）3的胶体中，含有胶粒的个数为NA
⑧常温常压下，1.06gNa2CO3含有的Na+离子数为0.02NA．
A．①②③⑧B．②③⑥⑦C．①③⑥⑦D．①④⑤⑥

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