Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃²﹣、SO₄²﹣、Cl﹣，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是（　�。�

（1）第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生

第二份加足量KOH溶液加熱后，收集到氣體0.08mol

（3）第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀12.54g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為4.66g．

　 A． Na⁺一定存在

　 B． 100mL溶液中含0.01mol CO₃²﹣

　 C． Cl﹣一定存在

　 D． Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

Answer 1

考點： 常見離子的檢驗方法．

分析： 1、根據(jù)題意分析，第一份溶液加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，推得可能含有Cl^﹣、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣中的至少一種，第二份溶液加足量KOH溶液加熱后收集到氣體，推得一定含有NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺．第三份溶液利用發(fā)生的離子反應(yīng)，經(jīng)過計算、推得一定存在CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，一定不存在Ba²⁺；

2、根據(jù)溶液中陰陽離子的電荷守恒，即可推出Na⁺是否存在，由Na⁺物質(zhì)的量的變化分析Cl^﹣的情況．

解答： 解：①根據(jù)題意，Ba²⁺和SO₄^2﹣，可發(fā)生離子反應(yīng)生成BaSO₄沉淀，因此兩者不能大量共存．Ba²⁺和CO₃^2﹣可發(fā)生離子反應(yīng)生成BaCO₃沉淀，因此兩者也不能大量共存．

第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，可能發(fā)生Cl^﹣+Ag⁺═AgCl↓、CO₃^2﹣+2Ag⁺═Ag₂CO₃↓、SO₄^2﹣+2Ag⁺═Ag₂SO₄↓，所以可能含有Cl^﹣、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣中的至少一種；

第二份加足量KOH溶液加熱后，收集到氣體0.08mol，能和KOH溶液加熱產(chǎn)生氣體的只能是NH₄⁺，而沒有沉淀產(chǎn)生說明一定不存在Mg²⁺（Mg²⁺可以和OH^﹣反應(yīng)生產(chǎn)氫氧化鎂沉淀）．故可確定一定含有NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺．根據(jù)反應(yīng)NH₄⁺+OH^﹣NH₃↑+H₂O，產(chǎn)生NH₃為0.08mol，可得NH₄⁺也為0.08mol．

第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀12.54g，經(jīng)足量鹽酸洗滌．干燥后，沉淀質(zhì)量為4.66g．部分沉淀溶于鹽酸為BaCO₃，部分沉淀不溶于鹽酸為BaSO₄，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2﹣+Ba²⁺═BaCO₃↓、SO₄^2﹣+Ba²⁺═BaSO₄↓，因為BaCO₃+2HCl═BaCl₂+CO₂↑+H₂O而使BaCO₃溶解．因此溶液中一定存在CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，一定不存在Ba²⁺．

由條件可知BaSO₄為4.66g，物質(zhì)的量為0.02mol，SO₃^2﹣物質(zhì)的量濃度為：=0.2mol/L，

BaCO₃為12.54g﹣4.66g═7.88g，物質(zhì)的量為0.04mol，則CO₃^2﹣物質(zhì)的量為0.04mol，CO₃^2﹣物質(zhì)的量濃度為=0.4mol/L，

=0.4mol/L，

由上述分析可得，溶液中一定存在CO₃^2﹣、SO₄^2﹣、NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺．而CO₃^2﹣、SO₄^2﹣、NH₄⁺物質(zhì)的量分別為0.04mol、0.02mol、0.08mol，CO₃^2﹣、SO₄^2﹣所帶負電荷分別為0.04mol×2、0.02mol×2，共0.12mol，NH₄⁺所帶正電荷為0.08mol，所以一定含有鈉離子，鈉離子的物質(zhì)的量最小是0.04mol，氯離子不能確定．

A、Na⁺一定存在，故A正確；

B、100mL溶液中含0.04mol碳酸根離子，故B錯誤；

C、氯離子是否存在無法確定，故C錯誤；

D、Mg²⁺、Ba²⁺一定不存在，故D錯誤．

故選A．

點評： 本題考查離子的檢驗，采用定性實驗和定量計算分析相結(jié)合的模式，增大了解題難度，同時涉及離子共存、離子反應(yīng)等都是解題需注意的信息，尤其是Na⁺的確定易出現(xiàn)失誤．