Question

(10分)1 000 mL某待测液中除含有0．2 mol/L的Na＋外，还可能含有下列离子中的一种或多种：

现进行如下实验操作(每次实验所加试剂均过量)：

（1）写出生成白色沉淀B的离子方程式：___________________________________________。

（2）待测液中肯定不存在的阳离子是_________________。

（3）若无色气体D是单一气体：

①将阴离子的物质的量浓度填入下表中(一定不存在的填“0”，不能确定的填“?”)：

②判断原溶液中K＋是否存在，若存在，求其物质的量浓度的最小值，若不存在，请说明理由：_______________________________________________________________________________。

（4）若无色气体D是混合气体：

①待测液中一定含有的阴离子是____________________________。

②沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是______________________________(写化学式)。

 

Answer 1

（1） Ba2+ + HCO3- + OH- = BaCO3↓ +H2O；（2） Fe3+、Ba2+；

（3）①(答对3空以上得1分，全对得2分)

阴离子	Cl-	Br-	CO32-	HCO3-	SO32-	SO42-
浓度/mol/L	?	0	0．1	0．1	0	0．05

②存在；其最小的物质的量浓度为0．1 mol/L；

（4）①CO32- 、HCO3- 、SO32-； ②BaCO3 、BaSO3

【解析】

试题分析：向待测溶液中加入BaCl2溶液，形成白色沉淀A，向A中加入硝酸，会产生无色气体D及还有不是沉淀D，则证明该溶液中含有SO42-、CO32-，由于Ba2+与SO42-、CO32-会发生沉淀反应而不能大量共存，可确定在原溶液中不含有Ba2+；根据白色沉淀D可知：n(SO42-)=11．65g÷233g/mol=0．05mol；根据无色气体D形成的白色沉淀E，可知：n(CO32-)=10g÷100g/mol=0．1mol；向过滤得到的滤液中加入足量的NaOH溶液得到的气体的体积可知：n(NH4+)=0．1mol；同时还产生白色沉淀，则不含有Fe3+，则原溶液中还含有HCO3-，（1）发生反应的方程式是：Ba2+ + HCO3- + OH- = BaCO3↓ +H2O，n(HCO3-)=19．7g÷197g/mol=0．1mol；向滤液B中通入氯气，得到淡黄绿色溶液，证明在原溶液中不含有Br-,向滤液B中加入硝酸和AgNO3溶液，产生白色沉淀，只能证明在滤液B中含有Cl-离子，由于在前边加入了BaCl2溶液，所以不能证明原溶液中是否含有Cl-离子。（2） Fe3+与OH-会形成红褐色沉淀，因此不能存在；Ba2+与SO42-、CO32-不能共存，有SO42-、CO32-，因此也不能大量存在Ba2+；待测液中肯定不存在的阳离子是Fe3+、Ba2+；因此待测液中肯定不存在的阳离子是Fe3+、Ba2+；（3）若无色气体D是单一气体，则原溶液中一定不存在SO32-；①通过上述判断及计算各种阴离子的物质的量浓度关系表是：

阴离子	Cl-	Br-	CO32-	HCO3-	SO32-	SO42-
浓度/mol/L	?	0	0．1	0．1	0	0．05

②在溶液中电荷呈中性，2×n(SO42-)+1×n(HCO3-)+2×n(CO32-)=2×0．05mol+1×0．1mol+2×0．1mol =0．4mol;n(NH4+)+n(Na+)=0．1mol×1+0．2mol=0．3mol；由于阳离子所带的正电荷总数小于负电荷总数，所以一定含有阳离子K＋；若原溶液中不存在Cl-，则Na+其物质的量是0．4mol－0．3mol=0．1mol,K+浓度是c(K+)=0．1mol÷1L=0．1mol/L，若存在Cl-，则K+的浓度应该大于0．1mol/L。故c(K+)≥0．1mol/L。（4）若无色气体D是混合气体，由于硝酸有强氧化性，能够把SO32-氧化，所以①待测液中一定含有的阴离子是：CO32- 、HCO3- 、SO32-；②则沉淀A中能与稀硝酸反应的成分是有还原性的BaSO3。

考点：考查溶液成分的确定、离子存在的检验、离子方程式的书写的知识。