Question

某溶液，只可能含有以下离子中的若干种：H⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、NO₂^-、CO₃^2-、NO₃^-，现取两份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量AgNO₃溶液后，有5.84g白色沉淀产生，沉淀中加入足量稀盐酸充分反应，有棕色气体产生，沉淀颜色不变，但是质量减少0.1g；
②将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水，又得到白色沉淀1.0g，该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体；
③第二份加入过量浓NaOH溶液，加热使产生的气体全部放出，用50mL0.5mol?L^-1的硫酸溶液恰好完全吸收，酸也不剩余．
根据上述实验，以下推测不正确的是（　　）

• A、原溶液一定不存在较大浓度的H⁺、Mg²⁺
• B、原溶液确定含NH₄⁺、NO₂^-、CO₃^2-，且物质的量之比为5：2：1
• C、不能确定原溶液是否含有K⁺、NO₃^-
• D、实验中产生的棕色气体遇空气颜色会加深

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：离子反应专题

分析：①第一份加足量AgNO₃溶液后，有5.84g白色沉淀产生，沉淀中加入足量稀盐酸充分反应，有棕色气体产生，沉淀颜色不变，但是质量减少0.1g，这说明该白色沉淀中一定含有亚硝酸银，亚硝酸银与盐酸反应生成氯化银与亚硝酸，亚硝酸不稳定分解生成NO、NO₂和水；所以原溶液中一定含有NO₂^-，则H⁺一定不能大量共存；
②将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水，又得到白色沉淀1.0g，该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体，则该白色沉淀应该是碳酸钙，物质的量是0.01mol，所以气体中含有CO₂，这说明反应①中生成的白色沉淀一定有碳酸银，则原溶液中一定含有CO₃^2-，则Mg²⁺就一定不能大量共存；根据碳原子守恒，CO₃^2-的物质的量是0.01mol，5.84g沉淀中亚硝酸银沉淀的质量为：5.84g-0.01mol×276g/mol=3.08g，因此亚硝酸银的物质的量为：

3.08g

154g/mol

=0.02mol，则原溶液中NO₂^-的物质的量是0.02mol；
③第二份加入过量浓NaOH溶液，加热使产生的气体全部放出，该气体一定是氨气，因此原溶液中含有NH₄⁺；用50mL0.5mol/L的硫酸溶液恰好完全吸收，酸也不剩余，硫酸的物质的量是：0.5mol/L×0.05L=0.025mol，则氨气的物质的量为：0.025mol×2=0.05mol，则原溶液中NH₄⁺的物质的量是0.05mol，所以原溶液确定含NH₄⁺、NO₂^-、CO₃^2-，且物质的量之比为5：2：1，据此进行解答．

解答： 解：根据①可知该白色沉淀中一定含有亚硝酸银，亚硝酸银与盐酸反应生成氯化银与亚硝酸，亚硝酸不稳定分解生成NO、NO₂和水，所以原溶液中一定含有NO₂^-，则H⁺一定不能大量共存；
根据②可知该白色沉淀应该是碳酸钙，物质的量为：

1.0g

100g/mol

=0.01mol，所以气体中含有CO₂，这说明反应①中生成的白色沉淀一定有碳酸银，则原溶液中一定含有CO₃^2-，则Mg²⁺就一定不能大量共存；根据碳原子守恒，CO₃^2-的物质的量是0.01mol，5.84g沉淀中亚硝酸银沉淀的质量为：5.84g-0.01mol×276g/mol=3.08g，因此亚硝酸银的物质的量为：

3.08g

154g/mol

=0.02mol，则原溶液中NO₂^-的物质的量是0.02mol；
根据③可知，该气体一定是氨气，因此原溶液中含有NH₄⁺；用50mL0.5mol/L的硫酸溶液恰好完全吸收，酸也不剩余，硫酸的物质的量是0.5mol/L×0.05L=0.025mol，则氨气的物质的量为：0.025mol×2=0.05mol，则原溶液中NH₄⁺的物质的量是0.05mol，
A．根据以上分析可知，原溶液中一定不存在较大浓度的H⁺、Mg²⁺，故A正确；
B．根据以上分析可知，原溶液一定存在NH₄⁺、NO₂^-、CO₃^2-，且物质的量之比为：0.05mol：0.02mol：0.01mol=5：2：1，故B正确；
C．根据电荷守恒可知，原溶液中一定还含有NO₃^-，但K⁺不能确定是否存在，故C错误；
D．实验中产生的棕色气体中含有NO，遇空气生成红棕色NO₂，所以颜色会加深，故D正确；
故选C．

点评：本题考查考查离子共存、离子检验的有关判断，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，根据电荷守恒判断硝酸根离子的存在情况为本题的难点．