Question

某溶液可能含Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、Cu²⁺、Ba²⁺和Na⁺．探究小组为了确定该溶液中离子的成份，取该溶液100mL依次进行以下实验：（填写下表空格）

	实验操作与现象	实验结论	判断理由
步骤一	加入过量NaOH溶液，得到蓝色沉淀；	肯定有Cu2+、肯定无   ．	肯定无该离子的理由   ．
步骤二	将蓝色沉淀过滤、洗涤、灼烧得到24.0g固体；	Cu2+物质的量浓度为   mol/L	Cu元素守恒
步骤三	向上述滤液中加足量Ba（NO3）2溶液，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀．	肯定有Cl-、   ；肯定无Ba2+	肯定有Cl-的理由   ．

（1）步骤二过滤所需玻璃仪器有烧杯，

 

．
（2）该小组所设计步骤无法确定溶液中Na⁺的存在，可通过作焰色反应确定，若不存在Na⁺，则溶液中c（Cl^-）=

 

．

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：离子反应专题

分析：步骤一：加入过量NaOH溶液，得到蓝色沉淀，蓝色沉淀为氢氧化铜，溶液中一定存在铜离子，根据离子共存可知，溶液中一定不存在CO₃^2-；
步骤二：将蓝色沉淀过滤、洗涤、灼烧得到24.0g固体，该固体为CuO，根据铜元素质量守恒可以计算出铜的物质的量为0.3mol；
步骤三：向上述滤液中加足量Ba（NO₃）₂溶液，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀，该沉淀为硫酸钡，则溶液中一定存在硫酸根离子，一定不存在钡离子，硫酸根离子的物质的量为0.2mol，根据电荷守恒可知，溶液中一定存在氯离子，据此进行解答．

解答： 解：根据步骤一可知，蓝色沉淀为氢氧化铜，溶液中一定存在Cu²⁺，根据离子共存可知，溶液中一定不存在CO₃^2-；
根据步骤二可知，24.0g固体为CuO，根据铜元素质量守恒可以计算出铜的物质的量为：n（Cu²⁺）=n（CuO）=

24.0g

80g/mol

=0.3mol，
溶液中铜离子浓度为：c（Cu²⁺）=

0.3mol

0.1L

=3mol/L；
根据步骤三可知，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀为硫酸钡，则溶液中一定存在SO₄^2-，根据离子共存可知，一定不存在Ba²⁺，硫酸根离子的物质的量为：
n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=

46.6g

233g/mol

=0.2mol，根据电荷守恒可知，溶液中一定存在Cl^-，
故答案为：

	实验操作与现象	实验结论	判断理由
步骤一		CO32-	CO32-与Cu2+不共存
步骤二		3
步骤三		SO42-	电荷守恒

（1）过滤操作中使用的仪器为：烧杯、漏斗、玻璃棒，
故答案为：漏斗、玻璃棒；
（2）根据以上分析可知，溶液中存在0.3mol铜离子、0.2mol硫酸根离子，根据溶液电中性可知，溶液中含有的氯离子的物质的量为：n（Cl^-）=2n（Cu²⁺）-2n（SO₄^2-）=0.3mol×2-0.2mol×2=0.2mol，c（Cl^-）=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，故答案为：2mol/L．

点评：本题考查了常见离子的检验、离子共存的判断，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，试题中根据电荷守恒判断氯离子的存在为难点、易错点．