Question

【題目】有一混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K+、NH4+、Cl－、Mg2+、Fe3+、CO32－、SO42－，現(xiàn)取三份各100 mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；

②向第二份中加入足量NaOH溶液后加熱，收集到氣體0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；

③向第三份中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后，剩余2.33 g。

試回答下列問題：

（1）肯定存在的離子有____，肯定不存在的離子有_____________。

（2）可能存在的離子是____，為確定該離子是否存在，可取少許原溶液，然后____(填實(shí)驗(yàn)操作)。

（3）試分別確定肯定存在的離子在原溶液中各自的物質(zhì)的量濃度______。

Answer 1

【答案】NH4+、CO32－、SO42－、K+Mg2+、Fe3+Cl加入足量的稀硝酸和硝酸鋇溶液，過濾，向?yàn)V液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，則證明有Cl存在，否則不存在c(SO42－)=0.1 mol/L，c(CO32－)=0.2 mol/L，c(NH4+)=0.4 mol/L，c(K+)≥0.2 mol/L

【解析】

由實(shí)驗(yàn)①可知，向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，白色沉淀為AgCl或碳酸銀、硫酸銀；由②可知，向第二份溶液中加入足量NaOH溶液后加熱，收集到0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，氣體為氨氣，其物質(zhì)的量為0.04mol，原溶液中一定含NH4+；由③可知，向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后剩余2.33g，則含SO42-的物質(zhì)的量為2.33g÷233g/mol=0.01mol，含CO32-的物質(zhì)的量為(6.27g－2.33g)÷197g/mol=0.02mol，即一定含有CO32－、SO42－，因此一定不存在Fe3+、Mg2+，由電荷守恒可知，0.01mol×2+0.02mol×2＞0.04mol，可知一定含陽離子K+，不能確定是否含Cl-。

（1）由上述分析可知，一定存在NH4+、CO32－、SO42－、K+，一定不存在Fe3+、Mg2+；

（2）由上述分析可知，可能存在Cl-，由于硫酸根、碳酸根會(huì)干擾氯離子檢驗(yàn)，則為確定該離子是否存在，可取少許原溶液，然后加入足量的稀硝酸和硝酸鋇溶液，過濾，向?yàn)V液中滴入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，則證明有Cl-存在，否則不存在；

（3）由上述分析可知，c(SO42－)＝0.01mol÷0.1L＝0.1 mol/L，c(CO32－)＝0.02mol÷0.1L＝0.2 mol/L，c(NH4+)＝0.04mol÷0.1L＝0.4 mol/L。根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n（+）＝n（NH4+）＝0.04mol，c（-）＝2n（CO32-）+2n（SO42-）＝0.06mol，總正電荷小于負(fù)電荷，則原溶液中一定含有K+，至少為0.02mol，因此c（K+）≥0.2mol/L。