题目内容

5．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：Na+、Cl-、NH4+、Ca2+、Cu2+、CO32-、Ba2+、SO42-．将该混合物溶于水后得无色澄清溶液，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2.24L（已折算成标准状况）
3加足量BaCl2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Cu2+、Ba2+、Ca2+．
（2）试确定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）
（3）Cl-是否存在？一定存在（填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”），假设存在如何实验验证取少量溶液于试管中，加入足量的Ba（NO3）2，沉淀完全后，静置取上层清液，滴加HNO3酸化的AgNO3，有白色沉淀产生，说明有Cl-．

分析 1．加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-；
2.2.24L为氨气，氨气的物质的量为0.1mol，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.1mol；
3.2.33g为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.01mol；6.27g为硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡的质量为：6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol；溶液中一定存SO42-、CO32-，根据离子共存可知，一定不存在Cu2+、Ba2+、Ca2+，结合电荷守恒解答该题．

解答 解：1．加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-；
2.2.24L为氨气，氨气的物质的量为0.1mol，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.1mol；
3.2.33g为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.01mol；6.27g为硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡的质量为：6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol；溶液中一定存SO42-、CO32-，根据离子共存可知，一定不存在Cu2+、Ba2+、Ca2+，
（1）由以上分析可知，一定不存在Cu2+、Ba2+、Ca2+，故答案为：Cu2+、Ba2+、Ca2+；
（2）结合（1）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c（SO42-）=$\frac{\frac{2.33g}{233g/mol}}{0.1L}$=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c（CO32-）=$\frac{\frac{3.94g}{197g/mol}}{0.1L}$=0.2mol/L，故答案为：

阴离子符号物质的量浓度（mol/L）
SO42-0.1
CO32-0.2
（3）已知n（NH4+）=0.1mol，n（CO32-）=0.02mol，n（SO42-）=0.01mol，由电荷守恒可知一定存在Cl-，检验方法为，
故答案为：一定存在；取少量溶液于试管中，加入足量的Ba（NO3）2，沉淀完全后，静置取上层清液，滴加HNO3酸化的AgNO3，有白色沉淀产生，说明有Cl-

点评 本题考查了常见离子的检验方法，为高频考点，题目难度较大，题量较大，试题涉及了常见离子的检验方法判断，题中根据电荷守恒判断氯离子的存在为难点和易错点．

练习册系列答案
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（4）实验证明，Na2O2能与干燥的HCl反应，完成并配平该化学方程式．
□Na2O2+□HClNa2O2+4HCl□Cl2+□NaCl+□Cl2+2NaCl+2H2O
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A．0.0800B．0.1200C．0.1600D．0.2400

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