Question

【题目】某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验，向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 mol·L－1的硝酸，实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示：

(1)水样中一定含有的阴离子是________，其物质的量浓度之比为________。

(2)写出BC段所表示反应的离子方程式：___________________________。

(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。

(4)试根据实验结果推断K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是________。(若K＋不存在，则不必回答该问)

(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：_________________________。(写出实验步骤、现象和结论)

Answer 1

【答案】(1)SO、CO c(SO)∶c(CO)＝1∶2

(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O

(3)40 mL

(4)是 c(K＋)≥0.6 mol·L－1

(5)取少量水样于试管中，向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全且没有气泡生成后，向上层清液中滴加适量硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样中含Cl－，若没有白色沉淀，则原水样中不含Cl－

【解析】该水样为无色溶液，所以Fe3＋、Cu2＋不存在；根据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解，所以，原水样中一定含有SO、CO。 又因为Al3＋与CO发生水解相互促进反应，CO与Ag＋、Ca2＋、Mg2＋发生反应生成沉淀不能大量共存，所以，Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol；n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02 mol，＝。原溶液中可能含有Cl－，根据电解质溶液呈电中性原则，阳离子K＋肯定存在。根据电荷守恒有0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n(Cl－)＝n(K＋)，推知：n(K＋)≥0.06 mol，则c(K＋)≥＝0.6 mol·L－1。