Question

今有一澄清溶液，只可能含有下表中的若干种离子（存在的离子均大量）：

阳离子	K+、NH+4、H+、Ba2+
阴离子	Cl-、CO2-3、SO2-4、OH-

现取三份上述澄清溶液各100mL，分别进行以下实验：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生
②第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol
③第三份加入足量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．
请回答以下问题：
（1）100mL溶液中c（SO^2-₄）=

0.1mol?L^-1

．
（2）第三步实验中沉淀减少的原因是（用离子方程式表示）

BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O

．
（3）上述澄清溶液中除SO^2-₄以外，一定能大量存在的离子是

NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-

．

Answer 1

分析：（1）根据溶液中粒子之间的反应以及现象来判断存在的离子以及所含有的量；
（2）碳酸钡溶于强酸盐酸中，硫酸钡则不溶；
（3）根据溶液中粒子之间的反应以及现象来判断存在的离子．

解答：解：第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生，说明溶液中存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的至少一种，第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液中一定有铵根离子，物质的量是0.04mol，一定没有氢氧根离子，第三份加入足量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，说明溶液中一定有碳酸根和硫酸根，一定没有H⁺、Ba²⁺，2.33g沉淀为硫酸钡，所以硫酸根的物质的量是0.01mol，所以生成的碳酸钡沉淀的质量是6.27g-2.33g=3.94g，所以碳酸根的物质的量是0.02mol，溶液中一定含有阳离子，则只能是钾离子，不能确定溶液中是否含有氯离子．
（1）100mL溶液中c（SO^2-₄）=

n

V

=

0.01mol

0.1L

=0.1mol?L^-1，故答案为：0.1mol?L^-1；
（2）2.33g沉淀为硫酸钡，生成的碳酸钡沉淀的质量是6.27g-2.33g=3.94g，碳酸钡能溶于盐酸中，实质是：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，故答案为：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）溶液中一定有碳酸根和硫酸根，一定没有H⁺、Ba²⁺，加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液中一定有铵根离子，根据溶液中的电荷守恒思想计算可知道溶液中一定含有阳离子钾离子，故答案为：NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-．

点评：本题是一道有关离子共存和离子反应知识的题目，考查的脚的光，难度较大．