Question

有一混合物的水溶液可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Fe³⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现各取三份100mL该溶液进行如下实验：
Ⅰ．向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀产生；
Ⅱ．向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加热，收集到0.896L（标准状况）气体；
Ⅲ．向第三份溶液中加入足量BaCl₂溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后剩余2.33g．
试回答下列问题：
（1）该溶液中肯定存在的离子是

 

，肯定不存在的离子是

 

．
（2）该溶液中可能存在的离子是

 

，为确定该离子是否存在，可取少量原试液，然后

 

（填实验操作）．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

分析：由I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Ⅱ可知，向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加热，收集到0.896L（标准状况）气体，气体为氨气，其物质的量为

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，原溶液中一定含NH₄⁺；
由Ⅲ可知，向第三份溶液中加入足量BaCl₂溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后剩余2.33g，则含SO₄^2-的物质的量为

2.33g

233g/mol

=0.01mol，含CO₃^2-的物质的量为

6.27g-2.33g

197g/mol

=0.02mol，结合离子共存、电荷守恒解答．

解答： 解：由I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Ⅱ可知，向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加热，收集到0.896L（标准状况）气体，气体为氨气，其物质的量为

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，原溶液中一定含NH₄⁺；
由Ⅲ可知，向第三份溶液中加入足量BaCl₂溶液，得到沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤后剩余2.33g，则含SO₄^2-的物质的量为

2.33g

233g/mol

=0.01mol，含CO₃^2-的物质的量为

6.27g-2.33g

197g/mol

=0.02mol，由离子共存可知，一定不存在Fe³⁺、Mg²⁺，由电荷守恒可知，0.01mol×2+0.02mol×2＞0.04mol，可知一定含阳离子K⁺，不能确定是否含Cl^-，
（1）由上述分析可知，一定存在K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Fe³⁺、Mg²⁺，故答案为：K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄²；Fe³⁺、Mg²⁺；
（2）由上述分析可知，可能存在Cl^-；为确定该离子是否存在，可取少量原试液，然后加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl^-存在，故答案为：Cl^-；加入足量的稀硝酸和硝酸钡溶液，过滤，向滤液中滴入AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，则证明有Cl^-存在．

点评：本题考查物质的检验及推断，为高频考点，把握现象与反应、离子推断的关系为解答的关键，实验Ⅲ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，题目难度中等．