题目内容
【题目】在Na＋浓度为0.5 mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 | K＋ Ag＋ Mg2＋ Ba2＋ |
阴离子 | NO3－ CO32－ SiO32－ SO42－ |
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 | 实验内容 | 实验结果 |
Ⅰ | 向该溶液中加入足量稀盐酸 | 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 |
Ⅱ | 将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 | 固体质量为2.4 g |
Ⅲ | 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 | 无明显现象 |
请回答下列问题。
（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是___________________________。
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为___________________________。
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)_______________。
阴离子 | NO3－ | CO32－ | SiO32－ | SO42－ |
c/(mol·L－1) |
（4）判断K＋是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由：_______________。
【答案】Ag+、Mg2+、Ba2+、SO42- SiO32-+2H+＝H2SiO3↓
阴离子 | NO3- | CO32- | SiO32- | SO42- |
c/molL-1 | ？ | 0.25 | 0.4 | 0 |
存在，c(K＋)最小值为0.8mol/L
【解析】
（1）向该溶液中加入足量稀盐酸，产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体，证明含有CO32-，n(CO32-)=0.56L÷22.4L/mol=0.025mol，c(CO32-)=0.025mol÷0.1L=0.25mol/L，由于CO32-与Ag+、Mg2+、Ba2+会发生沉淀反应而不能大量共存，所以一定不含Ag+、Mg2+、Ba2+；则加入HCl产生的沉淀是H2SiO3，则原溶液中含有SiO32-离子；生成沉淀的离子方程式为SiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓；将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，硅酸发生分解反应产生SiO2，称量所得固体质量为SiO2的质量，是2.4 g，则n(SiO32-)=n(SiO2)=2.4g÷60g/mol=0.04mol，所以c(SiO32-)=0.04mol÷0.1L=0.4mol/L；向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，证明不含有SO42-。根据电荷守恒2c（CO32-）+2c（SiO32-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L，而c(Na+)=0.5mol/L，阴离子所带负电荷总数大于阳离子所带正电荷总数，因此溶液中一定含有阳离子K+。实验中没有涉及NO3-，所以不能确定NO3-是否存在。因此一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+、SO42-；
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+＝H2SiO3↓；
（3）根据以上分析可知阴离子的浓度分别是（见下表）
阴离子 | NO3- | CO32- | SiO32- | SO42- |
c/molL-1 | ？ | 0.25 | 0.4 | 0 |
。
（4）若不存在NO3-，则c(K+)=0.8mol/L，若存在NO3-，则根据溶液呈电中性，c(K+)＞0.8mol/L，所以c(K+)浓度至少为1.3mol/L-0.5mol/L=0.8mol/L。
【题目】根据表1信息，判断以下叙述正确的是（ ）
表1部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 | X | Y | Z | M | N |
原子半径／nm | 0．160 | 0．143 | 0．112 | 0．104 | 0．066 |
主要化合价 | ＋2 | ＋3 | ＋2 | ＋6、－2 | －2 |
A. 氢化物的稳定性为H2N＞H2M
B. X、Y的金属性X＜Y
C. Y的最高价氧化物的水化物能溶于稀氨水
D. X2＋与M2－具有相同的电子层结构