题目内容

6.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH${\;}_{4}^{+}$、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO${\;}_{3}^{2-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$,现取三份溶液各100mL进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO2溶液有沉淀产生.
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol.
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.63g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66g.(已知NH${\;}_{4}^{+}$与OH-的反应为NH${\;}_{4}^{+}$+OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O)根据上述实验,以下推测中不正确的是(  )
A.100mL溶液中一定只有0.02molK+B.溶液中CO${\;}_{3}^{2-}$浓度为0.1mol/L
C.不能确定Cl-是否存在D.Ba2+和Mg2+一定不存在

分析 (1)加入AgNO3溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-;
(2)0.04mol为氨气,溶液中一定含有NH4+,并且物质的量为0.04mol;
(3)4.66g为硫酸钡,6.63g为硫酸钡和碳酸钡;再根据电荷守恒,得出一定存在钾离子.

解答 解:(1)与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有Cl-、CO32-、SO42-;(2)加足量NaOH溶液加热产生气体,气体是氨气,故一定有铵离子0.04mol;
(3)不溶于盐酸的4.66g为硫酸钡,物质的量是:$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol;6.63g沉淀是硫酸钡和碳酸钡,碳酸钡质量为6.63g-4.66g=1.97g,碳酸钡的物质的量为:$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol,故一定存在CO32-、SO42-,因而一定没有 Mg2+、Ba2+;
根据质量守恒可知:n(CO32-)=n(BaCO3)=0.01 mol,n(SO42-)=n(BaSO4)=0.02mol,
再根据电荷守恒,正电荷为:n(+)=n(NH4+)=0.04mol;c(-)=2c(CO32-)+2c(SO42-)=0.06mol,故一定有K+,至少0.02mol;
综合以上可以得出,一定存在的离子有NH4+、K+、CO32-、SO42-,一定没有的离子Mg2+、Ba2+,可能存在Cl-,
A.根据以上推断,一定存在钾离子,其物质的量≥0.02mol,故A错误;
B.碳酸根离子的物质的量是0.01mol,浓度为:$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L,故B正确;
C.不能确定是否含有氯离子,故C正确;
D.溶液中一定没有的离子Mg2+、Ba2+,故D正确;
故选A.

点评 本题考查常离子的检验方法,题目难度中等,明确常见离子的性质及检验方法为解答关键,利用电荷守恒推断钾离子的存在情况为易错点,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力.

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