题目内容
某溶液可能含Cl-、SO42-、CO32-、Cu2+、Ba2+和Na+．探究小组为了确定该溶液中离子的组成，取该溶液100mL进行以下实验：（填写表中的空格）
（1）步骤二过滤所需玻璃仪器有 ．
（2）步骤三发生反应的离子方程式为 ．
（3）若100mL溶液中含有0.3mol Na+，则向步骤三的滤液中加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥，可得到 g白色沉淀．
| 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 |
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 |
（2）步骤三发生反应的离子方程式为
（3）若100mL溶液中含有0.3mol Na+，则向步骤三的滤液中加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥，可得到
考点：常见离子的检验方法,离子共存问题
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CO32-；
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．
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CO32-；
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）=
=0.3mol，溶液中铜离子浓度为：c（Cu2+）=
=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SO42-，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（SO42-）=n（BaSO4）=
=0.2mol，根据电荷守恒可知，溶液中一定存在Cl-，
故答案为：
（1）过滤操作中使用的仪器为：烧杯、漏斗、玻璃棒，
故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（2）步骤三生成的沉淀为硫酸钡，反应的离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4↓；
（3）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，还有已知的0.3mol钠离子，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-）=n（Na+）+2n（Cu2+）-2n（SO42-）=0.3mol+0.3mol×2-0.2mol×2=0.5mol，则生成氯化银的物质的量为0.5mol，生成的氯化银的质量为：143.5g/mol×0.5mol=71.75g，
故答案为：71.75．
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 |
| 0.1L |
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SO42-，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（SO42-）=n（BaSO4）=
| 46.6g |
| 233g/mol |
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 |
故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（2）步骤三生成的沉淀为硫酸钡，反应的离子方程式为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4↓；
（3）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，还有已知的0.3mol钠离子，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-）=n（Na+）+2n（Cu2+）-2n（SO42-）=0.3mol+0.3mol×2-0.2mol×2=0.5mol，则生成氯化银的物质的量为0.5mol，生成的氯化银的质量为：143.5g/mol×0.5mol=71.75g，
故答案为：71.75．
点评：本题考查了常见离子的检验、离子共存的判断，题目浓度中等，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．
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智趣寒假作业云南科技出版社系列答案
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