Question

8．在Na⁺濃度為0.3mol•L^-1的某無色澄清溶液中，還可能含有若干種離子：陽離子K⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Cu²⁺； 陰離子CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-
現(xiàn)取該溶液100mL，先加入足量稀硝酸，放出標(biāo)準狀況下0.224L氣體；再加入足量稀Ba （NO₃）₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，將混合液過濾洗滌干燥得固體2.33g，濾液中滴加硝酸銀溶液無明顯現(xiàn)象．
請回答下列問題．
（1）不能確定是否存在的陰離子是NO₃^-．
（2）判斷K⁺是否存在的根據(jù)根據(jù)電荷守恒：2n（CO₃^2-+）+2n（SO₄^2-）=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol＞n（Na⁺），因此溶液中一定含有K⁺；若存在，求其最小濃度為0.1mol/L．
（3）混合液過濾后洗滌沉淀，檢驗是否洗凈的方法是：取最后一次洗滌濾液少許于試管，滴加Na₂CO₃溶液，沒有氣體，也沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明已洗凈．

Answer 1

分析 在Na⁺濃度為0.3mol•L^-1的某無色澄清溶液中，一定不含Cu²⁺； 取該溶液100mL，先加入足量稀硝酸，放出標(biāo)準狀況下0.224L氣體，一定存在碳酸根離子，根據(jù)碳元素守恒，物質(zhì)的量是$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，一定不含Ag⁺、Ca²⁺，再加入足量稀Ba （NO₃）₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，將混合液過濾洗滌干燥得固體2.33g，所以一定還含有硫酸根離子，根據(jù)硫酸根守恒，硫酸根離子的物質(zhì)的量是$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，濾液中滴加硝酸銀溶液無明顯現(xiàn)象，所以一定不含Cl^-，根據(jù)電荷守恒確定鈉離子是否存在即可，硝酸根離子不能確定．

解答 解：在Na⁺濃度為0.3mol•L^-1的某無色澄清溶液中，一定不含Cu²⁺； 取該溶液100mL，先加入足量稀硝酸，放出標(biāo)準狀況下0.224L氣體，一定存在碳酸根離子，根據(jù)碳元素守恒，物質(zhì)的量是$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，一定不含Ag⁺、Ca²⁺，再加入足量稀Ba （NO₃）₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，將混合液過濾洗滌干燥得固體2.33g，所以一定還含有硫酸根離子，根據(jù)硫酸根守恒，硫酸根離子的物質(zhì)的量是$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，濾液中滴加硝酸銀溶液無明顯現(xiàn)象，所以一定不含Cl^-，根據(jù)電荷守恒：2n（CO₃^2-+）+2n（SO₄^2-）=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol＞n（Na⁺）=0.03mol，確定鈉離子一定存在，硝酸根離子不能確定．
（1）不能確定是否存在的陰離子是NO₃^-，
故答案為：NO₃^-；
（2）根據(jù)電荷守恒：2n（CO₃^2-+）+2n（SO₄^2-）=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol＞n（Na⁺）=0.1×0.3mol，因此溶液中一定含有Na⁺；其濃度至少為0.1mol/L．
故答案為：根據(jù)電荷守恒：2n（CO₃^2-+）+2n（SO₄^2-）=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol＞n（Na⁺）=0.1×0.3mol，因此溶液中一定含有Na⁺；0.1mol/L．
（3）混合液過濾后洗滌沉淀，檢驗是否洗凈的方法是檢驗洗滌液中是否含有鋇離子即可，即取最后一次洗滌濾液少許于試管，滴加Na₂CO₃溶液，沒有氣體，也沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明已洗凈，故答案為：取最后一次洗滌濾液少許于試管，滴加Na₂CO₃溶液，沒有氣體，也沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明已洗凈．

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，題目難度中等，明確常見離子的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握常見離子的檢驗方法，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力，根據(jù)溶液電中性判斷鉀離子的存在情況為易錯點．