Question

某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Na⁺、K⁺．为确认溶液组成进行如下实验：（1）取上述溶液进行焰色反应，火焰呈黄色；（2）取200mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量盐酸，有2.33g沉淀不溶；（3）向（2）所得滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）．由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是（　　）

• A、一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Na⁺，可能存在K⁺、Cl^-
• B、一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Na⁺、Cl^-，一定不存在K⁺
• C、一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Na⁺、Cl^-，可能存在K⁺
• D、c（CO₃^2-）=0.01 mol?L^-1，c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）

Answer 1

考点：常见离子的检验方法

专题：

分析：（1）取上述溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，证明含有Na⁺；
（2）取少量该溶液加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO₃和BaSO₄，则溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-；
（3）向（2）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液中有NH₄⁺．

解答： 解：（1）取上述溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，证明含有Na⁺；
（2）取少量该溶液加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO₃和BaSO₄，质量一共是4.3g，则溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶，则硫酸钡的质量是2.33g，所以硫酸根离子的物质的量是

2.33g

233g/mol

=0.01mol，所以碳酸钡的质量是4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根离子的物质的量是

1.97g

197g/

=0.01mol；
（3）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，物质的量是

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，说明溶液中有NH₄⁺的物质的量是0.05mol；
A、溶液中一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺，根据电荷守恒，一定存在Cl^-，不能确定是否存在Na⁺、K⁺，故A错误；
B、溶液中一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺，根据电荷守恒，一定存在Cl^-，不能确定是否存在Na⁺、K⁺，故B错误；
C、根据上述分析，一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Na⁺、Cl^-，可能存在Na⁺、K⁺，故C正确；
D、碳酸根离子的物质的量是0.01mol，浓度是

0.01mol

0.2L

=0.05mol/L，铵根离子浓度是

0.05mol

0.2L

=0.25mol/L，硫酸根离子的物质的量是

2.33g

233g/mol

=0.01mol，浓度是
0.05mol/L，c（NH₄⁺）＜c（SO₄^2-），故D错误．
故选C．

点评：本题考查常见离子的检验，注意利用常见离子的性质及物质的性质来分析，综合性强，难度大．