Question

【題目】在Cl-濃度為0.5 mol·L－1的某無(wú)色澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。

陽(yáng)離子	K＋ Al3＋ Mg2＋ Ba2＋ Fe3+
陰離子	NO3- CO32- SiO32- SO42- OH-

現(xiàn)取該溶液100 mL進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)。

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產(chǎn)生白色沉淀并放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56 L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應(yīng)混合液過(guò)濾，對(duì)沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱(chēng)量所得固體質(zhì)量	固體質(zhì)量為2.4 g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無(wú)明顯現(xiàn)象

請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定一定不存在的離子是 ____。

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為_(kāi)__________________________。

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計(jì)算，請(qǐng)寫(xiě)出一定存在的陰離子及其濃度（不一定要填滿）。

	陰離子	濃度c/(mol·L－1)
①
②
③
④

（4）判斷K＋是否存在，若存在，求出其最小濃度，若不存在說(shuō)明理由：________ _____。

Answer 1

【答案】（1） Al3＋、Mg2+、Ba2+ 、Fe3+、SO42－

（2）SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓ （沉淀不標(biāo)沒(méi)關(guān)系）

（3）如表

陰離子	CO32－	SiO42－
c/(mol·L－1)	0.25	0.4

（4）存在 ，最小濃度為1.8 mol·L－1

【解析】

試題分析：由題意知溶液為無(wú)色澄清溶液，一定不含F(xiàn)e3+，且溶液中含有的離子必須能大量共存．由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32-，物質(zhì)的量為0.56L÷22.4L/mol＝0.025mol，其濃度為0.025mol÷0.1L＝0.25mol/L，則一定沒(méi)有Al3+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32-，發(fā)生反應(yīng)SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓，SiO32-的物質(zhì)的量是2.4g÷60g/mol＝0.04mol，其濃度為0.04mol÷0.1L＝0.4mol/L。由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO42-，根據(jù)電荷守恒2c（CO32-）+2c（SiO32-）+c（Cl-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol/L＝1.8mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為1.8mol/L，不能確定NO3-是否存在。

（1）由上述分析可知，一定不含Al3＋、Mg2+、Ba2+ 、Fe3+、SO42－；

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為為SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓。

（3）由上述分析可知，c（CO32－）=0.25mol/L，c（SiO32－）=0.4mol/L。

（4）由2c（CO32-）+2c（SiO32-）+c（Cl-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol/L＝1.8mol/L，根據(jù)電荷守恒可知溶液中一定含有K+，且其濃度至少為1.8mol/L。