题目内容
【题目】有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl－、Mg2+、Fe3+、CO32－、SO42－，现取三份各100 mL溶液进行如下实验：
①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份中加入足量NaOH溶液后加热，收集到气体0.896 L(标准状况)；
③向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33 g。
试回答下列问题：
（1）肯定存在的离子有____，肯定不存在的离子有_____________。
（2）可能存在的离子是____，为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后____(填实验操作)。
（3）试分别确定肯定存在的离子在原溶液中各自的物质的量浓度______。
【答案】NH4+、CO32－、SO42－、K+Mg2+、Fe3+Cl加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl存在，否则不存在c(SO42－)=0.1 mol/L，c(CO32－)=0.2 mol/L，c(NH4+)=0.4 mol/L，c(K+)≥0.2 mol/L
【解析】
由实验①可知，向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，白色沉淀为AgCl或碳酸银、硫酸银；由②可知，向第二份溶液中加入足量NaOH溶液后加热，收集到0.896L（标准状况）气体，气体为氨气，其物质的量为0.04mol，原溶液中一定含NH4+；由③可知，向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后剩余2.33g，则含SO42-的物质的量为2.33g÷233g/mol=0.01mol，含CO32-的物质的量为(6.27g－2.33g)÷197g/mol=0.02mol，即一定含有CO32－、SO42－，因此一定不存在Fe3+、Mg2+，由电荷守恒可知，0.01mol×2+0.02mol×2＞0.04mol，可知一定含阳离子K+，不能确定是否含Cl-。
（1）由上述分析可知，一定存在NH4+、CO32－、SO42－、K+，一定不存在Fe3+、Mg2+；
（2）由上述分析可知，可能存在Cl-，由于硫酸根、碳酸根会干扰氯离子检验，则为确定该离子是否存在，可取少许原溶液，然后加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl-存在，否则不存在；
（3）由上述分析可知，c(SO42－)＝0.01mol÷0.1L＝0.1 mol/L，c(CO32－)＝0.02mol÷0.1L＝0.2 mol/L，c(NH4+)＝0.04mol÷0.1L＝0.4 mol/L。根据电荷守恒，正电荷为：n（+）＝n（NH4+）＝0.04mol，c（-）＝2n（CO32-）+2n（SO42-）＝0.06mol，总正电荷小于负电荷，则原溶液中一定含有K+，至少为0.02mol，因此c（K+）≥0.2mol/L。
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