Question

14．今有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，现取两份100mL溶液分别进行如下实验：（1）加入AgNO₃溶液有沉淀产生；（2）加足量BaCl₂溶液，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g．根据上述实验，以下推测正确的是（　　）

• A． NH₄⁺可能存在
• B． 若焰色反应测得K⁺存在，则NH₄⁺不一定存在
• C． Cl^-不可能存在
• D． Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

Answer 1

分析 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^-、CO₃^2-、SO₄^2-；第二份溶液利用发生的离子反应，经过计算、推得一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺，根据电中性原理，一定存在钾离子和铵根离子中的至少一种，Cl^-无法判断是否存在．

解答 解：根据题意，Ba²⁺和SO₄^2-，可发生离子反应生成BaSO₄↓，因此两者不能共存．Ba²⁺和CO₃^2-可发生离子反应生成BaCO₃↓，因此两者也不能共存．
第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生，可能发生Cl^-+Ag⁺═AgCl↓、CO₃^2-+2Ag⁺═Ag₂CO₃↓、SO₄^2-+2Ag⁺═Ag₂SO₄↓，所以可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Mg²⁺．第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤．干燥后，沉淀质量为2.33g．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CO₃^2-+Ba²⁺═BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，
因为BaCO₃+2HCl═BaCl₂+CO₂↑+H₂O而使BaCO₃溶解．因此溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺．
由条件可知BaSO₄为2.33g，物质的量为0.01mol，BaCO₃为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为0.02mol．
则CO₃^2-物质的量为0.02mol，由上述分析可得，溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺．根据电中性原理，一定存在钾离子和铵根离子中的至少一种．
A、溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺．根据电中性原理，一定存在钾离子和铵根离子中的至少一种，NH₄⁺可能存在，故A正确；
B、一定存在钾离子和铵根离子中的至少一种，若焰色反应测得K⁺存在，NH₄⁺可能也存在，故B正确；
C、Cl^-无法判断是否存在，故C错误；
D、一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺，故D错误．
故选AB．

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．