题目内容

11．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3份各100mL的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（标准状况）
 ③加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加入足量稀盐酸，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
试回答下列问题：
（1）根据实验①对Cl-是否存在的判断是不能确定（填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”），根据实验①②③判断混合物中一定不存在的离子是Ba2+、Mg2+；
（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+存在（填是或否）存在．

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CO32-、SO42-，则溶液中一定不含Ba2+、Mg2+；
②加足量NaOH溶液并加热，能收集到气体，则该气体为氨气，且依据标况下氨气的体积可以计算铵根的物质的量；
③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（SO42-）、c（CO32-）；
结合以上分析以及题中给出的数据可知，溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32-和SO42-，经计算，NH4+的物质的量为0.05 mol，CO32-、SO42-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，以此来解答．

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CO32-、SO42-，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：不能确定；Ba2+、Mg2+；      
（2）结合（1）中分析可知溶液中一定含有的阴离子为CO32-、SO42-，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c（SO42-）=$\frac{\frac{2.33g}{233g/mol}}{0.1L}$=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c（CO32-）=$\frac{\frac{3.94g}{197g/mol}}{0.1L}$=0.2mol/L，
故答案为：

阴离子符号物质的量浓度/mol•L-1
SO42-0.1
CO32-0.2
（3）溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32-和SO42-，经计算，NH4+的物质的量为$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05 mol，利用（2）中分析、计算可知CO32-、SO42-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒可知溶液中一定存在K+，
故答案为：存在．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握常见离子之间的归纳与、现象为解答的关键，侧重分析能力及推断能力的考查，注意电荷守恒的应用，题目难度中等．

练习册系列答案
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16．下列说法正确的是（　　）
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17．某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容和相关数据（气体体积在标准状况下测定）如图所示．

（1）通过上述实验过程，一定不存在的离子是CO32-、SO32-、NO3-．
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3．工业碳酸钠（纯度约为98%）中常含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Clˉ和SO42ˉ等杂质．为了提纯工业碳酸钠，并获得试剂级碳酸钠，采取工艺流程如图1所示：

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Ⅱ．有关物质的溶度积如下
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Ksp4.96×10-96.82×10-64.68×10-65.61×10-122.64×10-39
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