Question

3．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⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、C1^-、SO₄^2-、CO₃^2-．将该混合物溶于水后得无色澄清溶液，现分别取3份100mL该溶液进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
a	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
b	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体1.12L（已折算成标准 状况下的体积）
c	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）该混合物中一定不存在的离子是Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺．
（2）溶液中一定存在的阴离子是SO₄^2-、CO₃^2-．
（3）试写出实验b发生反应的离子方程式NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+H₂O．
（4）判断混合物中是否存在K⁺？是（填“是”或“否”）．理由是NH₄⁺0.05mol，SO₄^2-0.01mol，CO₃^2-0.02mol．

Answer 1

分析 a中加入AgNO₃溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
b中1.12L为氨气，氨气的物质的量为0.05mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物质的量为0.05mol；
c中2.33g为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.01mol；6.27g为硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡的质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol；溶液中一定存SO₄^2-、CO₃^2-，根据离子共存可知，一定不存在Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺，结合电荷守恒解答该题．

解答 解：a中加入AgNO₃溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
b中1.12L为氨气，氨气的物质的量为0.05mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物质的量为0.05mol；
c中2.33g为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.01mol；6.27g为硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡的质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol；溶液中一定存SO₄^2-、CO₃^2-，根据离子共存可知，一定不存在Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺，
（1）由上述分析可知，一定不存在Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺，故答案为：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
（2）一定存在的阴离子为SO₄^2-、CO₃^2-，故答案为：SO₄^2-、CO₃^2-；
（3）实验b发生反应的离子方程式为NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+H₂O，故答案为：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+H₂O；
（4）由从题中可确定：NH₄⁺ 0.05mol，SO₄^2- 0.01mol，CO₃^2- 0.02mol，根据离子的电荷守恒可知一定有K⁺，故答案为：是；NH₄⁺ 0.05mol，SO₄^2- 0.01mol，CO₃^2- 0.02mol．

点评 本题考查无机物的推断，把握常见离子的检验方法、离子反应及电荷守恒为解答的关键，侧重分析与推断、应用能力的考查，题目难度不大．