Question

某溶液中只可能含有下列離子中的幾種（不考慮溶液中含的較少的H⁺和OH^-）：NH₄⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、Al³⁺、AlO₂^-．取300mL該溶液分成等體積的三等份進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
向第一份中加入足量的燒堿溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為448mL．
向第二份中加入足量的BaCl₂溶液，所得沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、干燥，稱量為4.3g．
向第三份中先加入足量的鹽酸，再加入足量的BaCl₂溶液，所得沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量為2.33g．
（1）該溶液中可以肯定存在的離子有

 

；
（2）肯定存在的離子的物質(zhì)的量濃度大小或范圍分別為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽(yáng)離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：實(shí)驗(yàn)1：第一份加入足量的燒堿并加熱會(huì)產(chǎn)生在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為448mL氣體證明含有NH₄⁺，且物質(zhì)的量為0.02mol；
實(shí)驗(yàn)2：第二份先加入足量的BaCl₂溶液，得固體4.3g，證明含有SO₄^2-或者CO₃^2-、兩種或者至少一種；
實(shí)驗(yàn)3：第三份中先加入足量的鹽酸，再加入足量的BaCl₂溶液，所得沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量為2.33g，故n（BaSO₄）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，故n（BaCO₃）=

4.3g-2.33g

197g/mol

=0.01mol，據(jù)此即可解答．

解答： 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)1：第一份加入足量的燒堿并加熱，因NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下為448mL氣體，證明含有NH₄⁺，且物質(zhì)的量為0.02mol；
實(shí)驗(yàn)2：第二份先加入足量的BaCl₂溶液，得固體4.3g，證明含有SO₄^2-或者CO₃^2-、兩種或者至少一種；
實(shí)驗(yàn)3：第三份中先加入足量的鹽酸，再加入足量的BaCl₂溶液，所得沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量為2.33g，故n（BaSO₄）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，故n（BaCO₃）=

4.3g-2.33g

197g/mol

=0.01mol，n（NH₄⁺）=0.02mol，故n（+）=0.04mol，n（-）=（0.01+0.01）×2=0.04mol，故溶液中應(yīng)該含有K⁺，如果K⁺的物質(zhì)的量等于0.02mol，則不含NO₃^-，如果K⁺的物質(zhì)的量大于0.02mol，則還應(yīng)含有NO₃^-，
故答案為：（1）NH₄⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；（2）n（NH₄⁺）=0.2mol/L、n（SO₄^2-）=n（CO₃^2-）=0.1mol/L，c（K⁺）≥0.2mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了溶液中成分的鑒別，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)注意離子之間的反應(yīng)以及現(xiàn)象是解答的關(guān)鍵，題目難度不大．