Question

【題目】某固體混合物中，可能含有下列離子中的幾種：K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-，將該混合物溶于水后得澄清溶液，現(xiàn)取三份各100 mL該溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（1）在一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；

（2）在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加熱，收集到1.12 L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀 況下）；

（3）在第三份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成，經(jīng)稱量其質(zhì)量為8.6g，在該沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀部分溶解，剩余固體質(zhì)量為4.66 g。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：

(1)溶液中一定不存在的離子是_____________；

(2)溶液中一定存在的陰離子有___________，其物質(zhì)的量濃度分別為___________，

(3)溶液中K+是否存在：_____________。若存在,它的物質(zhì)的量的取值范圍是 _____________。(若不存在，此空不需回答)。

Answer 1

【答案】 Ba2+、Mg2+ CO32-、SO42- c(SO42-)=0.2 mol/L、c(CO32-)=0.2 mol/L 一定有K+ n(K+-)≥0.03 mol

【解析】(1)碳酸銀、硫酸銀、氯化銀都是白色沉淀，因此實(shí)驗(yàn)①得到沉淀無法確定是氯化銀，故實(shí)驗(yàn)①對Cl-是否存在的判斷是：不能確定；利用實(shí)驗(yàn)②可知含有銨離子，利用實(shí)驗(yàn)③可知沉淀一定是碳酸鋇和硫酸鋇，即溶液中一定含有CO32-、SO42-，碳酸鋇、碳酸鎂、硫酸鋇等都是不溶于水的沉淀，故可判知溶液一定不存在的離子是：Ba2+、Mg2+，故答案為：Ba2+、Mg2+；

(2)根據(jù)上述分析可知，溶液中一定含有的陰離子為CO32-、SO42-，由碳酸鋇可溶于鹽酸，硫酸鋇不溶于鹽酸可推知加入鹽酸后，剩余的4.66g固體為BaSO4，利用硫守恒可知溶液中n(SO42-)= =0.02mol，c(SO42-)==0.2mol/L；8.6g固體中碳酸鋇的質(zhì)量為8.6g-4.66g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中n(CO32-)= =0.02mol，c(CO32-)==0.2mol/L，故答案為：CO32-、SO42-；c(SO42-)=0.2mol/L、c(CO32-)=0.2mol/L；

(3)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，利用(2)中分析、計(jì)算可知CO32-、SO42-的物質(zhì)的量分別為0.02 mol和0.02 mol，根據(jù)電荷守恒，n(+)=n(NH4+)=0.05mol，n(-)=2n(CO32-)+2n(SO42-)=0.08mol，鉀離子一定存在，且n(K+)≥0.03mol，如果溶液中存在Cl-，取大于號，故答案為：一定有K+；n(K+)≥0.03mol。