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：K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Ag⁺、Cl^-、CO₃^2-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：
（1）第一份加入Ba（NO₃）₂溶液有沉淀生成；
（2）第二份加入足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol；
（3）第三份加入足量的AgNO₃溶液后，得到沉淀干燥后為8.39g，經(jīng)足量硝酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.87g．根據(jù)以上實驗，以下推測正確的是（　　）

A．溶液中可能有K⁺，一定有Cl^-

B．溶液中CO₃^2-的濃度為0.1 mol/L

C．溶液中一定有Cl^-，可能有Mg²⁺

D．溶液中一定有K⁺、Cl^-、CO₃^2-、NH₄⁺

Answer 1

分析：（1）第一份加入Ba（NO₃）₂溶液有沉淀生成，說明是碳酸鋇沉淀，原溶液中含有碳酸根離子，依據(jù)離子共存一定不存在Mg²⁺、Ag⁺；
（2）第二份加入足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol，依據(jù)離子性質可知原溶液中含有銨根離子；
（3）第三份加入足量的AgNO₃溶液后，得到沉淀干燥后為8.39g，經(jīng)足量硝酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.87g，說明原溶液中含有Cl^-、CO₃^2-，溶解的是碳酸銀沉淀；
通過計算離子物質的量結合電荷守恒計算判斷存在的離子．

解答：解：（1）第一份加入Ba（NO₃）₂溶液有沉淀生成，說明是碳酸鋇沉淀，原溶液中含有碳酸根離子，依據(jù)離子共存一定不存在Mg²⁺、Ag⁺；
（2）第二份加入足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol，依據(jù)離子性質可知原溶液中含有銨根離子，物質的量為0.04mol；
（3）第三份加入足量的AgNO₃溶液后，得到沉淀干燥后為8.39g，經(jīng)足量硝酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.87g，說明原溶液中含有Cl^-、CO₃^2-，溶解的是碳酸銀沉淀，剩余沉淀為氯化銀沉淀，物質的量=

2.87g

143.5g/mol

=0.02mol，原溶液中Cl^-物質的量為0.02mol，溶解的碳酸銀物質的量=

8.39g-2.87g

276g/mol

=0.02mol，CO₃^2-物質的量為0.02mol；
分析可知溶液中一定含有CO₃^2-物質的量0.02mol，Cl^-物質的量為0.02mol，NH₄⁺物質的量為0.04mol，一定不含Mg²⁺、Ag⁺；
依據(jù)溶液中電荷守恒計算分析陽離子電荷物質的量=0.04mol，陰離子所帶電荷為0.02×2+0.02=0.06mol，所以溶液中應一定含有K⁺物質的量為0.02mol；
通過計算離子物質的量結合電荷守恒計算判斷存在的離子：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、CO₃^2-，一定不存在Mg²⁺、Ag⁺；
故選D．

點評：本題考查了離子檢驗的方法和反應現(xiàn)象分析判斷，離子性質和實驗分析是解題關鍵，題目難度中等．