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:
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)
(3)试确定K+是否存在并说明理由.
| 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 |
(1)根据实验①对Cl-是否存在的判断是
(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) |
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.
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-)=
=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-)=
=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.
(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-)=
| ||
| 0.1L |
| ||
| 0.1L |
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.
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