题目内容

3.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、H+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加入足量NaHCO3溶液后,收集到气体0.03mol.
②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得干燥沉淀4.66g.
根据上述实验回答:
(1)原溶液中一定不存在的离子是Ba2+、CO32-.
(2)原溶液中可能存在的离子是K+或Mg2+.
(3)请计算出原溶液中一定存在的阴离子是SO42-,其物质的量浓度为0.2mol/L.

分析 第一份加足量NaHCO3 溶液,加热后,收集到气体0.03mol,发生:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,则一定含有H+,且n(H+)=0.03mol,由于H+与CO32-不能大量共存,则一定不含有CO32-,第二份加足量Ba(NO3)2 溶液,充分反应后过滤干燥,得沉淀4.66g,该沉淀为BaSO4,说明溶液中一定含有SO42-,则一定不含有Ba2+,且n(SO42-)=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol,可知溶液里一定不存在Ba2+,根据溶液电中性原则,应还含有K+、Mg2+中的至少一种,以此解答;

解答 解:第一份加足量NaHCO3 溶液,加热后,收集到气体0.03mol,发生:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,则一定含有H+,且n(H+)=0.03mol,由于H+与CO32-不能大量共存,则一定不含有CO32-,第二份加足量Ba(NO3)2 溶液,充分反应后过滤干燥,得沉淀4.66g,该沉淀为BaSO4,说明溶液中一定含有SO42-,则一定不含有Ba2+,且n(SO42-)=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol,可知溶液里一定不存在Ba2+,根据溶液电中性原则,应还含有K+、Mg2+中的至少一种,以此解答;,故答案为:;
(1)由分析可知,溶液里一定不存在的离子是:Ba2+、CO32-,故答案为:Ba2+、CO32-;
(2)原溶液里可能不存在的是K+或Mg2+ 中的一种,故答案为:K+或Mg2+;
(3)由实验②可知,溶液里一定存在的阴离子是SO42-,其物质的量浓度为$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2 mol/L,故答案为:SO42-;0.2 mol/L.

点评 本题考查离子检验及离子离子共存问题,涉及有关物质的量及物质的量浓度计算,题目难度中等,本题注意根据溶液电中性原则可判断溶液中应含有K+或Mg2+.

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