Question

(12分)某混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種:K＋、NH4＋、Al3＋、Ba2＋、CO32－、SO42－、Cl－、Br－�，F(xiàn)分別取100 mL的三等份溶液進(jìn)行如下實驗:

①第一份加過量濃NaOH溶液加熱后，收集到氣體0．02 mol，無沉淀生成，同時得到溶液甲。再向甲溶液中通人過量的CO2，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥、灼燒后，得到1．02 g固體。

②第二份加足量鹽酸酸化的BaC12溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，得到沉淀的質(zhì)量為11．65 g,

③第三份加CCl4，滴加少量氯水，振蕩后靜置, CCl4層未變紅色;

依據(jù)實驗回答下列問題:

（1）分析上述實驗，寫出每一實驗可以確定離子一定存在或不存在的種類。

實驗①可以確定:一定存在的離子有__________，一定不存在的離子有___________;

實驗②可以確定:一定存在的離子有___________________，一定不存在的離子有________;

實驗③可以確定:一定不存在的離子有_____________________。

（2）試通過分析與計算，原溶液中K+的物質(zhì)的量濃度為____________mol·L-1。

 

Answer 1

（12分）（1）

實驗①可以確定：一定存在的離子有 NH4＋、Al3+，一定不存在的離子有 CO32- ；

實驗②可以確定：一定存在的離子有 SO42－ ，一定不存在的離子有 Ba2+ ；

實驗③可以確定： 一定不存在的離子有 Br- 。

（2）K+的物質(zhì)的量濃度： ≥ 0．2mol·L?1。 （每空各2分）

【解析】

試題分析：（1）①中與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣體的離子只有銨根離子，所以原溶液中一定含有NH4＋，且NH4＋的物質(zhì)的量是0．02mol；向甲溶液中通人過量的CO2，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥、灼燒后，得到1．02 g固體，說明該溶液中一定存在Al3+，加入的過量的氫氧化鈉使鋁離子以偏鋁酸根離子存在，通入二氧化碳后，產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁灼燒后得到氧化鋁，所以氧化鋁的物質(zhì)的量是1．02g/102g/mol=0．01mol，則Al3+的物質(zhì)的量是0．02mol；因為存在鋁離子，所以與鋁離子不能共存的離子碳酸根離子一定不存在；

實驗②：第二份加足量鹽酸酸化的BaC12溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，得到沉淀的質(zhì)量為11．65 g，說明原溶液中一定存在SO42-，11．65g是硫酸鋇的質(zhì)量，則硫酸根離子的物質(zhì)的量是11．65g/233g/mol=0．05mol；因為存在硫酸根離子，所以一定不存在Ba2+；

③第三份加CCl4，滴加少量氯水，振蕩后靜置, CCl4層未變紅色,說明原溶液中一定不存在Br-，根據(jù)電荷守恒，n(NH4＋)+3n(Al3+)=0．02+0．06=0．08<2n(SO42-)=0．10，所以原溶液中一定存在K+；

（2）因為不能確定氯離子是否存在，所以100mL溶液中K+的物質(zhì)的量濃度大于或等于（0．10-0．08）mol/0．1L =0．2mol·L?1，即原溶液中K+的物質(zhì)的量濃度為≥ 0．2mol·L?1。

考點：考查溶液中離子成分的鑒定，電荷守恒規(guī)律的應(yīng)用