题目内容
今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:Na+、NH4+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-、Cl-,现取三份100mL溶液进行如下实验:根据上述实验,以下推测正确的是( )
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量KOH溶液加热后,收集到气体0.08mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g.
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量KOH溶液加热后,收集到气体0.08mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g.
| A、Na+一定存在 |
| B、100mL溶液中含0.01mol CO32- |
| C、Cl-一定存在 |
| D、Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在 |
考点:常见离子的检验方法
专题:
分析:1、根据题意分析,第一份溶液加入AgNO3溶液有沉淀产生,推得可能含有Cl-、CO32-、SO42-中的至少一种,第二份溶液加足量KOH溶液加热后收集到气体,推得一定含有NH4+,一定不存在Mg2+.第三份溶液利用发生的离子反应,经过计算、推得一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+;
2、根据溶液中阴阳离子的电荷守恒,即可推出Na+是否存在,由Na+物质的量的变化分析Cl-的情况.
2、根据溶液中阴阳离子的电荷守恒,即可推出Na+是否存在,由Na+物质的量的变化分析Cl-的情况.
解答:
解:①根据题意,Ba2+和SO42-,可发生离子反应生成BaSO4沉淀,因此两者不能大量共存.Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3沉淀,因此两者也不能大量共存.
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-中的至少一种;
第二份加足量KOH溶液加热后,收集到气体0.08mol,能和KOH溶液加热产生气体的只能是NH4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+(Mg2+可以和OH-反应生产氢氧化镁沉淀).故可确定一定含有NH4+,一定不存在Mg2+.根据反应NH4++OH-
NH3↑+H2O,产生NH3为0.08mol,可得NH4+也为0.08mol.
第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤.干燥后,沉淀质量为4.66g.部分沉淀溶于盐酸为BaCO3,部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4,发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓,因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解.因此溶液中一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+.
由条件可知BaSO4为4.66g,物质的量为0.02mol,SO32-物质的量浓度为:
=0.2mol/L,
BaCO3为12.54g-4.66g═7.88g,物质的量为0.04mol,则CO32-物质的量为0.04mol,CO32-物质的量浓度为
=0.4mol/L,
=0.4mol/L,
由上述分析可得,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,一定不存在Mg2+、Ba2+.而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.04mol、0.02mol、0.08mol,CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.04mol×2、0.02mol×2,共0.12mol,NH4+所带正电荷为0.08mol,所以一定含有钠离子,钠离子的物质的量最小是0.04mol,氯离子不能确定.
A、Na+一定存在,故A正确;
B、100mL溶液中含0.04mol碳酸根离子,故B错误;
C、氯离子是否存在无法确定,故C错误;
D、Mg2+、Ba2+一定不存在,故D错误.
故选A.
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-中的至少一种;
第二份加足量KOH溶液加热后,收集到气体0.08mol,能和KOH溶液加热产生气体的只能是NH4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+(Mg2+可以和OH-反应生产氢氧化镁沉淀).故可确定一定含有NH4+,一定不存在Mg2+.根据反应NH4++OH-
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第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54g,经足量盐酸洗涤.干燥后,沉淀质量为4.66g.部分沉淀溶于盐酸为BaCO3,部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4,发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓,因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解.因此溶液中一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+.
由条件可知BaSO4为4.66g,物质的量为0.02mol,SO32-物质的量浓度为:
| 0.02mol |
| 0.1L |
BaCO3为12.54g-4.66g═7.88g,物质的量为0.04mol,则CO32-物质的量为0.04mol,CO32-物质的量浓度为
| 0.04mol |
| 0.1L |
=0.4mol/L,
由上述分析可得,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,一定不存在Mg2+、Ba2+.而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.04mol、0.02mol、0.08mol,CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.04mol×2、0.02mol×2,共0.12mol,NH4+所带正电荷为0.08mol,所以一定含有钠离子,钠离子的物质的量最小是0.04mol,氯离子不能确定.
A、Na+一定存在,故A正确;
B、100mL溶液中含0.04mol碳酸根离子,故B错误;
C、氯离子是否存在无法确定,故C错误;
D、Mg2+、Ba2+一定不存在,故D错误.
故选A.
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Na+的确定易出现失误.
练习册系列答案
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①原子含有未成对电子最多的第二周期元素
②电子排布为1s2的元素
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