题目内容
某混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-，现分别取100mL的两等份溶液进行如下实验：
①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.02mol气体，无沉淀生成，同时得到溶液甲．
②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥、灼烧后，得到1.02g固体．
③第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体．
依据实验回答下列问题：
（1）由①可知一定存在的离子为 ，其浓度为 mol?L-1．
（2）写出②中产生沉淀的离子方程式 ．
（3）由③可知一定存在的离子为 ，其浓度为 mol?L-1．
（4）综合上面三个实验，该混合物的水溶液中一定不存在的离子是 （填离子符号）．
（5）某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+，他的理由是 ．
①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.02mol气体，无沉淀生成，同时得到溶液甲．
②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥、灼烧后，得到1.02g固体．
③第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体．
依据实验回答下列问题：
（1）由①可知一定存在的离子为
（2）写出②中产生沉淀的离子方程式
（3）由③可知一定存在的离子为
（4）综合上面三个实验，该混合物的水溶液中一定不存在的离子是
（5）某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+，他的理由是
考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验
专题：物质检验鉴别题
分析：第一份加过量NaOH溶液后加热，只收集到气体0.02mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲，依据离子性质分析推断，与氢氧化钠生成气体的一定是NH4+离子，生成气体NH3物质的量为0.02mol，无沉淀生成证明溶液中一定不含Fe3+、Mg2+；向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体．能与二氧化碳反应得到沉淀的离子有Ba2+，铝离子溶于过量氢氧化钠生成的偏铝酸钠溶于反应生成氢氧化铝沉淀；第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体．说明沉淀不溶于酸，证明是硫酸钡沉淀，原溶液中含有SO42-，判断溶液中一定不含有Ba2+，向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀只能是氢氧化铝沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体为氧化铝，原溶液中 含有Al3+，结合离子共存判断溶液中一定不含有CO32-；结合溶液电荷守恒判断溶液中的钾离子存在．
解答：
解：第一份加过量NaOH溶液后加热，只收集到气体0.02mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲，依据离子性质分析推断，与氢氧化钠生成气体的一定是NH4+离子，生成气体NH3物质的量为0.02mol，无沉淀生成证明溶液中一定不含Fe3+、Mg2+；向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体．能与二氧化碳反应得到沉淀的离子有Ba2+，铝离子溶于过量氢氧化钠生成的偏铝酸钠溶于反应生成氢氧化铝沉淀；第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体．说明沉淀不溶于酸，证明是硫酸钡沉淀，原溶液中含有SO42-，判断溶液中一定不含有Ba2+，向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀只能是氢氧化铝沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体为氧化铝，原溶液中 含有Al3+，结合离子共存判断溶液中一定不含有CO32-；一定含有的离子为NH4+ Al3+SO42-；
（1）由①可知存在离子NH4+ 物质的量浓度=
=0.2 mol/L；故答案为：NH4+；0.2；
（2）由②可知存在离子为Al3+，先与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，此反应的离子反应方程式为：AlO2-+CO2（过）+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3 -，故答案为：AlO2-+CO2（过）+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3 -；
（3）由③可知存在离子为SO42-；第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体为硫酸钡，物质的量=
=0.05mol，SO42- 物质的量浓度=
=0.5 mol/L，故答案为：SO42-；0.5 mol/L；
（4）依据上述分析判断，一定不存在的离子为：Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-，故答案为：Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-；
（5）依据溶液中电荷守恒，阳离子正电荷总量小于阴离子负电荷总量，阳离子电荷数为0.8mol，阴离子若只有硫酸根离子时电荷数为1mol，所以一定有K+存在，故答案为：依据电荷守恒，阳离子正电荷总量小于阴离子负电荷总量，所以一定有K+存在．
（1）由①可知存在离子NH4+ 物质的量浓度=
| 0.02mol |
| 0.1L |
（2）由②可知存在离子为Al3+，先与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，此反应的离子反应方程式为：AlO2-+CO2（过）+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3 -，故答案为：AlO2-+CO2（过）+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3 -；
（3）由③可知存在离子为SO42-；第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体为硫酸钡，物质的量=
| 11.65g |
| 233g/mol |
| 0.05mol |
| 0.1L |
（4）依据上述分析判断，一定不存在的离子为：Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-，故答案为：Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-；
（5）依据溶液中电荷守恒，阳离子正电荷总量小于阴离子负电荷总量，阳离子电荷数为0.8mol，阴离子若只有硫酸根离子时电荷数为1mol，所以一定有K+存在，故答案为：依据电荷守恒，阳离子正电荷总量小于阴离子负电荷总量，所以一定有K+存在．
点评：本题考查了常见离子的检验方法，离子性质的应用，反应现象的判断，离子共存的分析应用，明确铝离子、硫酸根离子、铵根离子的分析判断和计算是解答的关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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