题目内容

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:K+、Cl-、NH4+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取3份100mL 的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1.12L(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;再向沉淀中加入足量稀盐酸,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对Cl-是否存在的判断是
 
(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”),根据实验①②③判断混合物中一定不存在的离子是
 
.
(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-1)
  
  
(3)试确定K+是否存在并说明理由.
考点:常见阴离子的检验,常见阳离子的检验
专题:
分析:①因碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀,因此实验1对确定是否含有氯离子不能确定;碘离子能与银离子生成黄色沉淀,此为白色沉淀,故一定不含有I-,利用实验2可知含有铵离子,利用实验3可知沉淀一定是碳酸钡和硫酸钡,即溶液中一定含有CO32-、SO42-,则溶液中一定不含Ba2+、Mg2+;
②加足量NaOH溶液并加热,能收集到气体,则该气体为氨气,且依据标况下氨气的体积可以计算铵根的物质的量;
③碳酸钡可溶于盐酸,硫酸钡不溶于盐酸,因此加入盐酸后剩余2.33g固体为BaSO4,利用硫、碳守恒即可求算出溶液中c(SO42-)、(CO32-)的物质的量浓度;
结合以上分析以及题中给出的数据可知,溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32-和SO42-,经计算,NH4+的物质的量为0.05 mol,CO32-、SO42-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol,根据电荷守恒得K+一定存在,据此分别解答即可.
解答: 解:(1)碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀,因此实验1得到沉淀无法确定是氯化银,故实验1对Cl-是否存在的判断是:不能确定;利用实验2可知含有铵离子,利用实验3可知沉淀一定是碳酸钡和硫酸钡,即溶液中一定含有CO32-、SO42-,碳酸钡、碳酸镁、硫酸钡等都是不溶于水的沉淀,故可判知溶液一定不存在的离子是:Ba2+、Mg2+,故答案为:不能确定;Ba2+、Mg2+;
(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-)=
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-)=
3.94g
197g/mol
0.1L
=0.2mol/L,
故答案为:SO42-、0.1mol/L;CO32-、0.2mol/L;
(3)溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32-和SO42-,经计算,NH4+的物质的量为1.12L22.4L/mol=0.05 mol,利用(2)中分析、计算可知CO32-、SO42-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol,根据电荷守恒可知溶液中一定存在K+,
答:存在,溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32-和SO42-,经计算,NH4+的物质的量为0.05 mol,CO32-、SO42-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol,根据电荷守恒得K+一定存在.
点评:本题主要考查离子检验,解答时需结合定量计算,思维容量大,方法灵活,值得研究该类试题的解法与命题意境.
练习册系列答案
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(1)一定条件下,在一个密闭容器中充入气体:N22mol、H26mol,达平衡后N2的转化率为50%,同时放热92.3KJ.该反应的热化学方程式为:
 
.
(2)传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为:N2+3H2
催化剂
△
2NH3.
①该反应的平衡常数K的表达式为:K=
 
.升高温度,K值
 
(填“增大”“减小”或“不变”).
②不同温度、压强下,合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表(N2和H2的起始物质的量之比为1:3).分析表中数据,
 
(填温度和压强)时H2转化率最高,实际工业生产中不选用该条件的主要原因是
 
.

氨的平衡      压强(MP)含量%
温度(℃)
0.110203060100
20015.381.586.489.995.498.8
3002.252.064.271.084.292.6
4000.425.138.247.065.279.8
5000.110.619.126.442.257.5
6000.054.59.113.823.131.4
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(填字母)
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 性(填“酸性”、“中性“、“碱性”),写出负极电极反应式
 
.
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已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol/L,则溶液中c(Cr3+)为
 
mol/L.

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