Question

8．某无色水溶液可能含有以下离子中的若干种：NH₄⁺、Cl^-、Fe²⁺、Ba²⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL 的该溶液进行如下实验：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；②第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol； ③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，用足量盐酸洗涤、干燥后，剩余沉淀质量为2.33g．根据上述实验结果推测以下说法不正确的是（　　）

• A． K⁺一定存在
• B． 溶液中CO₃^2-浓度为0.1 mol/L
• C． Cl^-可能存在
• D． Ba²⁺一定不存在

Answer 1

分析 无色溶液中一定不存在有色的离子：Fe²⁺，
①加入AgNO₃溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加入氢氧化钠产生气体，该0.04mol气体为氨气，说明溶液中一定含有NH₄⁺，且物质的量为0.04mol；
③2.33g为硫酸钡沉淀，其物质的量为0.01mol，6.27g为硫酸钡和碳酸钡，据此可以计算出碳酸钡的物质的量；
再根据电荷守恒，得出一定存在钾离子，据此进行判断．

解答 解：无色溶液中一定不存在有色的离子：Fe²⁺，
①与AgNO₃溶液有沉淀产生的离子有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04mol；
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量是0.01mol；6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol，故一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定没有 Ba²⁺；c（CO₃^2-）=0.02÷0.1=0，0.2（mol/L），再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2x（SO₄^2-）=0.06mol，故一定有K⁺，至少0.02mol；
综合以上可以得出，一定存在的离子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定没有的离子Fe²⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-；
故选B．

点评 本题考查常见阴、阳离子的检验，涉及到用电荷守恒推断离子的存在，做题时需要细致分析，难度中等．