Question

（12分）由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K＋、Cl－、NH4+、Mg2＋、Ba2＋、CO32-、SO42-。將該混合物溶于水后得澄清溶液，現(xiàn)取三份100 mL該溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體1.12 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)
3	加足量BaCl2溶液，對(duì)所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱(chēng)量	第一次稱(chēng)量讀數(shù)為6.27 g，第二次稱(chēng)量讀數(shù)為2.33 g。

試回答下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1對(duì)Cl－是否存在的判斷是________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能確定”)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)1～3判斷原混合物中一定不存在的離子是________。

（2）試確定溶液中一定存在的陰離子及其物質(zhì)的量濃度(可不填滿(mǎn))：

陰離子符號(hào)	物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)

（3）試確定K＋是否存在？________，判斷的理由是______________________________

 

Answer 1

19.（12分）（1）不能確定（1分） Ba2＋、Mg2＋（2分）

（2）

陰離子符號(hào)	物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)
SO42-（1分）	0.1（2分）
CO32-（1分）	0.2（2分）

（3）存在（1分）溶液中肯定存在的離子是NH4+、CO32-和SO42-。經(jīng)計(jì)算，NH4+的物質(zhì)的量為0.05 mol，CO32-、SO42-的物質(zhì)的量分別為0.02 mol和0.01 mol，根據(jù)電荷守恒，得K＋一定存在（2分）

【解析】

試題分析：根據(jù)題意，Ba2+和SO42-，可發(fā)生離子反應(yīng)生成BaSO4↓，因此兩者不能共存．Ba2+和CO32-可發(fā)生離子反應(yīng)生成BaCO3↓，因此兩者也不能共存，第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生，可能發(fā)生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-．

第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.05mol，和NaOH溶液加熱產(chǎn)生氣體的只能是NH4+，而沒(méi)有沉淀產(chǎn)生說(shuō)明一定不存在Mg2+．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0.05mol，可得NH4+也為0.05mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌．干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g．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)CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓，因?yàn)锽aCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解．因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+．由條件可知BaSO4為2.33g，物質(zhì)的量為=0.01mol，BaCO3為6.27g-2.33g═3.94g，物質(zhì)的量為=0.02mol．由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，而CO32-、SO42-、NH4+物質(zhì)的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol；一定不存在Mg2+、Ba2+；CO32-、SO42-所帶負(fù)電荷為0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，NH4+所帶正電荷為0.05 mol，根據(jù)溶液中電荷守恒，可知K+一定存在，K+物質(zhì)的量≥0.01 mol，當(dāng)K+物質(zhì)的量＞0.01 mol時(shí)，溶液中還必須含有Cl-；當(dāng)K+物質(zhì)的量=0.01 mol時(shí)，溶液中不含有Cl-；

（1）實(shí)驗(yàn)1加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生，可能發(fā)生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-，實(shí)驗(yàn)1不能確定含有Cl-，依據(jù)上述分析可知Cl-可能含有；

由上述分析可知，溶液中一定不含有Mg2+、Ba2+；答案為：不能確定；Mg2+、Ba2+；

（2）依據(jù)上述分析可知，溶液中一定存在的陰離子為CO32-、SO42-，

SO42-物質(zhì)的量為0.01mol，SO42-物質(zhì)的量濃度==0.1mol/L，

CO32-物質(zhì)的量為0.02mol，CO32-物質(zhì)的量濃度為 =0.2mol/L，答案為：

陰離子符號(hào)	物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)
SO42-（1分）	0.1（2分）
CO32-（1分）	0.2（2分）

（3）溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+．而CO32-、SO42-、NH4+物質(zhì)的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol．CO32-、SO42-所帶負(fù)電荷分別為0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，NH4+所帶正電荷為0.05 mol，根據(jù)溶液中電荷守恒，可知K+一定存在，答案為：存在；溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+．而CO32-、SO42-、NH4+物質(zhì)的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol；CO32-、SO42-所帶負(fù)電荷為0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，NH4+所帶正電荷為0.05 mol，根據(jù)溶液中電荷守恒，可知K+一定存在。

考點(diǎn)：考查離子的判斷與檢驗(yàn)。