题目内容

15．某无色溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、Mg2+、Fe3+、NH4+、Cl-、CO32-和SO42-．现每次取100mL进行实验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；
②第二份加入足量NaOH溶液，整个过程没有沉淀产生，加热，收集到气体1.12L（标准状况）
③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀4.30g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余2.33g．
根据以上实验，肯定存在的离子有NH4+、Cl-、CO32-、SO42-，肯定不存在的离子有Mg2+、Fe3+，还有一种离子不能确定是否存在，要检验这种离子的实验操作方法是取少量样品做焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则有K+．

分析 由①实验可知，向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，白色沉淀为AgCl或碳酸银、硫酸银；
由②可知，向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加热，收集到1.12L（标准状况）气体，气体为氨气，其物质的量为$\frac{1.12LL}{22.4L/mol}$=0.05mol，原溶液中一定含NH4+；
由③可知，向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀4.30g，沉淀经足量盐酸洗涤后剩余2.33g，则含SO42-的物质的量为$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，含CO32-的物质的量为$\frac{4.30g-2.33g}{197g/mol}$=0.01mol，结合离子共存、电荷守恒解答．

解答 解：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，白色沉淀为AgCl或碳酸银、硫酸银；
②向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加热，收集到1.12L（标准状况）气体，气体为氨气，其物质的量为$\frac{1.12LL}{22.4L/mol}$=0.05mol，原溶液中一定含0.05molNH4+；
③向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀4.30g，沉淀经足量盐酸洗涤后剩余2.33g，则含SO42-的物质的量为$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，含CO32-的物质的量为$\frac{4.30g-2.33g}{197g/mol}$=0.01mol，
溶液中一定存在NH4+、Cl-、CO32-、SO42-，根据离子共存可知原溶液中一定不存在Fe3+、Mg2+，
由电荷守恒，总负电荷的物质的量=0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，总正电荷的物质的量=0.05mol，可知一定含有Cl-；
检验钾离子的方法为：取少量样品做焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则有K+，
故答案为：NH4+、Cl-、CO32-、SO42-；Mg2+、Fe3+；取少量样品做焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，若火焰呈紫色，则有K+．

点评 本题考查物质的检验及推断，为高频考点，题目难度中等，把握现象与反应、离子推断的关系为解答的关键，实验③中白色沉淀为解答的突破口，侧重分析与计算、推断能力的考查，注意电荷守恒的应用．

练习册系列答案
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