Question

15．某100mL溶液中含有的部分离子浓度大小如图所示，该溶液可能还含有Fe³⁺、Ba²⁺、H⁺、SO₄^2-、CO₃^2-．为了进一步确认，对该溶液进行实验检测：

	实验操作与现象	实验结论	判断理由
步骤一	仔细观察坐标图	肯定无 CO32-	肯定无该离子的理由碳酸根离子和镁离子之间会反应
步骤二	该溶液呈无色、透明、均一状态	肯定无 Fe3+	肯定无该离子的理由该离子为黄色
步骤三	加入足量BaCl2溶液，生成23.3g白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失	肯定有SO42-、H+；肯定无Ba2+	肯定有H+的理由电荷守恒

（1）实验操作的步骤三中称量沉淀前的实验操作步骤有：过滤、洗涤、灼烧、在干燥器中冷却．
（2）原溶液中H⁺物质的量浓度为1.2mol/L．
（3）向溶液中加入NaHCO₃溶液，反应的离子方程式为：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑．
（4）若向 100mL 该溶液中加入 1mol/L 的 Ba（OH）₂溶液，恰好沉淀完全时加入的Ba（OH）₂溶液体积为0.1 L．

Answer 1

分析 根据溶液中含有镁离子，所以一定不含CO₃^2-，根据电荷守恒，阳离子正电荷浓度总和：1mol/L+0.5×2mol/L=2mol/L，该溶液呈无色、透明、均一状态，一定不含Fe³⁺，加入足量BaCl₂溶液，生成23.3g即0.1mol白色沉淀硫酸钡，再加稀硝酸，沉淀不消失，一定含有硫酸根0.1mol，一定不含钡离子，阴离子负电荷总浓度3mol/L+0.1mol/L×2=3.2mol/L，所以一定含有氢离子，浓度是1.2mol/L，据此计算即可．

解答 解：溶液中含有镁离子，所以一定不含CO₃^2-，根据电荷守恒，阳离子正电荷浓度总和：1mol/L+0.5×2mol/L=2mol/L，该溶液呈无色、透明、均一状态，一定不含Fe³⁺，加入足量BaCl₂溶液，生成23.3g即0.1mol白色沉淀硫酸钡，再加稀硝酸，沉淀不消失，一定含有硫酸根0.1mol，一定不含钡离子，阴离子负电荷总浓度3mol/L+0.1mol/L×2=3.2mol/L，所以一定含有氢离子，浓度是1.2mol/L，故答案为：CO₃^2-；碳酸根离子和镁离子之间会反应；Fe³⁺；该离子为黄色；电荷守恒；
（1）实验操作的步骤三中称量沉淀前的实验操作步骤有：过滤、洗涤、灼烧、在干燥器中冷却，故答案为：洗涤；
（2）原溶液中H⁺物质的量浓度为1.2mol/L，故答案为：1.2；
（3）溶液中含有氢离子，向溶液中加入NaHCO₃溶液，反应的离子方程式为：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑，故答案为：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；
（4）向100mL 该溶液中含有硫酸根0.1mol，向100mL该溶液中加入1mol/L 的 Ba（OH）₂溶液，恰好沉淀完全时，加入的Ba（OH）₂溶液物质的量是0.1mol，体积是$\frac{0.1mol}{1mol/L}$=0.1L，故答案为：0.1．

点评 本题考查学生离子的检验方法知识，注意电荷守恒离子离子反应的应用是关键，难度中等．