Question

5．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：Na⁺、Cl^-、NH₄⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、CO₃^2-、Ba²⁺、SO₄^2-．將該混合物溶于水后得無色澄清溶液，現(xiàn)取3份100mL該溶液分別進行如下實驗：

實驗序號	實驗內(nèi)容	實驗結(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2.24L（已折算成標準狀況）
3	加足量BaCl2溶液時，對所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量	第一次稱量讀數(shù)為6.27g，第二次稱量讀數(shù)為2.33g

試回答下列問題：
（1）根據(jù)實驗1～3判斷混合物中一定不存在的離子是Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺．
（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）：

陰離子符號	物質(zhì)的量濃度（mol/L）

（3）Cl^-是否存在？一定存在（填“一定存在”“一定不存在”或“不能確定”），假設(shè)存在如何實驗驗證取少量溶液于試管中，加入足量的Ba（NO₃）₂，沉淀完全后，靜置取上層清液，滴加HNO₃酸化的AgNO₃，有白色沉淀產(chǎn)生，說明有Cl^-．

Answer 1

分析 1．加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
2.2.24L為氨氣，氨氣的物質(zhì)的量為0.1mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.1mol；
3.2.33g為硫酸鋇，硫酸鋇的物質(zhì)的量為0.01mol；6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇的質(zhì)量為：6.27g-2.33g=3.94g，物質(zhì)的量為0.02mol；溶液中一定存SO₄^2-、CO₃^2-，根據(jù)離子共存可知，一定不存在Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺，結(jié)合電荷守恒解答該題．

解答 解：1．加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
2.2.24L為氨氣，氨氣的物質(zhì)的量為0.1mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.1mol；
3.2.33g為硫酸鋇，硫酸鋇的物質(zhì)的量為0.01mol；6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇的質(zhì)量為：6.27g-2.33g=3.94g，物質(zhì)的量為0.02mol；溶液中一定存SO₄^2-、CO₃^2-，根據(jù)離子共存可知，一定不存在Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺，
（1）由以上分析可知，一定不存在Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺，故答案為：Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺；
（2）結(jié)合（1）中分析可知溶液中一定含有的陰離子為CO₃^2-、SO₄^2-，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2.33g固體為BaSO₄，利用硫守恒可知溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{\frac{2.33g}{233g/mol}}{0.1L}$=0.1mol/L；6.27g固體中碳酸鋇的質(zhì)量為6.27g-2.33g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中c（CO₃^2-）=$\frac{\frac{3.94g}{197g/mol}}{0.1L}$=0.2mol/L，故答案為：

陰離子符號	物質(zhì)的量濃度（mol/L）
SO42-	0.1
CO32-	0.2

（3）已知n（NH₄⁺）=0.1mol，n（CO₃^2-）=0.02mol，n（SO₄^2-）=0.01mol，由電荷守恒可知一定存在Cl^-，檢驗方法為，
故答案為：一定存在；取少量溶液于試管中，加入足量的Ba（NO₃）₂，沉淀完全后，靜置取上層清液，滴加HNO₃酸化的AgNO₃，有白色沉淀產(chǎn)生，說明有Cl^-

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，為高頻考點，題目難度較大，題量較大，試題涉及了常見離子的檢驗方法判斷，題中根據(jù)電荷守恒判斷氯離子的存在為難點和易錯點．