某水溶液只可能含有K+.Al3+.Fe3+.Mg2+.Ba2+.NH4+.Cl-.CO32-.SO42-中的若干种离子．某同学取100m L的溶液分成两等份进行如下实验:①第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热.收集到0.02mol的气体.无沉淀产生.同时得到溶液甲．②向溶液甲中通过量的二氧化碳气体.生成白色沉淀.沉淀经过滤.洗涤灼烧后.得到1.02g固体．③� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某水溶液只可能含有K⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干种离子．某同学取100m L的溶液分成两等份进行如下实验：
①第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热，收集到0.02mol的气体，无沉淀产生，同时得到溶液甲．
②向溶液甲中通过量的二氧化碳气体，生成白色沉淀，沉淀经过滤，洗涤灼烧后，得到1.02g固体．
③第二份加足量的氯化钡溶液后，生成白色沉淀，沉淀经盐酸充分洗涤，干燥，得到 11.65g固体．
下列结论正确的是（　　）

A、实验①中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c （NH₄⁺）=0.2 mol?L^-1

B、实验③中的白色沉淀中一定有BaSO₄，无BaCO₃

C、原溶液中一定有K⁺，且c （K⁺）=0.5 mol?L^-1

D、若要判断原溶液中是否有Cl^-，无需另外设计实验验证

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：和过量NaOH溶液加热产生的气体只能是氨气，可以和过量的氢氧化钠反应生成的沉淀可以是氢氧化铁、氢氧化镁，氢氧化铝可以和过量的氢氧化钠之间反应，向偏铝酸钠中通过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀，氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝，根据铝元素守恒可以计算铝离子的量，在溶液中，铝离子和碳酸根离子因为双水解不共存，硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成硫酸钡沉淀，是一种不溶于盐酸的白色沉淀，根据沉淀的量结合发生的反应来计算离子的量即可．

解答： 解：①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.02mol气体，即为氨气，一定含有NH₄⁺，物质的量为0.02mol，浓度为：

0.02mol

0.05L

=0.4mol/L，无沉淀生成，则一定不含有Fe³⁺、Mg²⁺；
②向甲溶液中通入过量CO₂，生成白色沉淀，即为氢氧化铝，则原溶液中一定有Al³⁺，一定不含有碳酸根离子，铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液，溶液中通入过量CO₂，生成白色沉淀，即为氢氧化铝，氢氧化铝沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体即为氧化铝，根据铝元素守恒，得到铝离子的物质的量是

1.02g

102g/mol

×2=0.02mol，浓度为：

0.02mol

0.05L

=0.4mol/L；
③第二份加足量BaCl₂溶液后，生成白色沉淀，则一定含有硫酸根离子，无钡离子．沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体即硫酸钡的质量是11.65g，物质的量为：

11.65g

233g/mol

=0.05mol，根据元素守恒，所以硫酸根离子的物质的量是0.05mol，浓度为：

0.05mol

0.05L

=1mol/L，
综上可知，一定含有的离子是：NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-，其浓度分别是：0.4mol/L；0.4mol/L；1mol/L，一定不含Fe³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄²，不能确定是否存在氯离子．
A．根据以上分析可知，c （NH₄⁺）=0.4 mol?L^-1，故A错误；
B．根据以上分析可知，③中的白色沉淀中一定有BaSO₄，无BaCO₃，故B正确；
C．任何溶液中都存在电荷守恒，NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-，其浓度分别是：0.4mol/L；0.4mol/L；1mol/L，可以知道NH₄⁺、Al³⁺的正电荷总量小于SO₄^2-负电荷总量，依据电荷守恒，则一定有K⁺存在，若无氯离子存在，
则0.4×1+0.4×3+c（K⁺）×1=1×2，解得c（K⁺）=0.4mol/L，故C错误；
D．由以上分析可知，不能确定存在氯离子，故D错误；
故选B．

点评：本题考查离子的检验，采用定性实验和定量计算分析相结合的模式，增大了解题难度，同时涉及离子共存、离子反应等都是解题需注意的信息，尤其是K⁺的确定易出现失误．