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+.Cl-.NH4+.Mg2+.Ba2+.CO32-.SO42-．将该混合物溶于水后得澄清溶液.现取三份100mL该溶液分别进行如下实验:实验序号实验内容实验结果1加AgNO3 溶液有白色沉淀生成2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)3加足量BaCl2 溶液.对所得沉淀进行洗涤.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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⁺、Cl^-、NH₄⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-．将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取三份100mL该溶液分别进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
1	加AgNO₃ 溶液	有白色沉淀生成
2	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）
3	加足量BaCl₂ 溶液，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

请回答下列问题：
（1）根据实验1～3判断原混合物中一定不存在的离子是

．
（2）试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度（可不填满）：

阴离子符号	物质的量浓度（mol?L^-1）

（3）试确定K⁺ 是否存在？

，判断的理由是

．

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：（1）因碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀，因此实验1对确定是否含有氯离子不能确定；利用实验2可知含有铵离子，利用实验3可知沉淀一定是碳酸钡和硫酸钡，即溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，则溶液中一定不含Ba²⁺、Mg²⁺；
（2）碳酸钡可溶于盐酸，硫酸钡不溶于盐酸，因此加入盐酸后剩余2.33g固体为BaSO₄，利用硫、碳守恒即可求算出溶液中c（SO₄^2-）、（CO₃^2-）的物质的量浓度；
（3）结合前面和题中数据可知，溶液中肯定存在的离子是NH₄⁺、CO₃^2-和SO₄^2-，经计算，NH₄⁺的物质的量为0.05 mol，CO₃^2-、SO₄^2-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒得K⁺一定存在．

解答： 解：（1）碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀，因此实验1得到沉淀无法确定是氯化银，故实验1对Cl^-是否存在的判断是：不能确定；利用实验2可知含有铵离子，利用实验3可知沉淀一定是碳酸钡和硫酸钡，即溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，碳酸钡、碳酸镁、硫酸钡等都是不溶于水的沉淀，故可判知溶液一定不存在的离子是：Ba²⁺、Mg²⁺，故答案为：Ba²⁺、Mg²⁺；
（2）结合（1）中分析可知溶液中一定含有的阴离子为CO₃^2-、SO₄^2-，由碳酸钡可溶于盐酸，硫酸钡不溶于盐酸可推知加入盐酸后剩余2.33g固体为BaSO₄，利用硫守恒可知溶液中n（SO₄^2-）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，c（SO₄^2-）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L；6.27g固体中碳酸钡的质量为6.27g-2.33g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中n（CO₃^2-）=

3.94g

197g/mol

=0.02mol，c（CO₃^2-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，
故答案为：SO₄^2-、0.1mol/L；CO₃^2-、0.2mol/L；
（3）溶液中肯定存在的离子是NH₄⁺、CO₃^2-和SO₄^2-，经计算，NH₄⁺的物质的量为

1.12L

22.4L/mol

=0.05 mol，利用（2）中分析、计算可知CO₃^2-、SO₄^2-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒，n（+）=n（NH₄⁺）=0.05mol，n（-）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）=0.06mol，钾离子一定存在，
故答案为：存在；通过实验可知溶液中一定存在的离子是NH₄⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，经计算，铵根离子的物质的量为0.05mol，碳酸根离子为0.01mol，硫酸根离子为0.02mol，根据电荷守恒，n（+）=n（NH₄⁺）=0.05mol，n（-）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）=0.06mol，钾离子一定存在．

点评：本题考查离子检验，解答时需结合定量计算，思维容量大，方法灵活，值得研究该类试题的解法与命题意境．