Question

15．某100mL溶液中含有的部分離子濃度大小如圖所示，該溶液可能還含有Fe³⁺、Ba²⁺、H⁺、SO₄^2-、CO₃^2-．為了進一步確認，對該溶液進行實驗檢測：

	實驗操作與現(xiàn)象	實驗結論	判斷理由
步驟一	仔細觀察坐標圖	肯定無 CO32-	肯定無該離子的理由碳酸根離子和鎂離子之間會反應
步驟二	該溶液呈無色、透明、均一狀態(tài)	肯定無 Fe3+	肯定無該離子的理由該離子為黃色
步驟三	加入足量BaCl2溶液，生成23.3g白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失	肯定有SO42-、H+；肯定無Ba2+	肯定有H+的理由電荷守恒

（1）實驗操作的步驟三中稱量沉淀前的實驗操作步驟有：過濾、洗滌、灼燒、在干燥器中冷卻．
（2）原溶液中H⁺物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L．
（3）向溶液中加入NaHCO₃溶液，反應的離子方程式為：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑．
（4）若向 100mL 該溶液中加入 1mol/L 的 Ba（OH）₂溶液，恰好沉淀完全時加入的Ba（OH）₂溶液體積為0.1 L．

Answer 1

分析 根據(jù)溶液中含有鎂離子，所以一定不含CO₃^2-，根據(jù)電荷守恒，陽離子正電荷濃度總和：1mol/L+0.5×2mol/L=2mol/L，該溶液呈無色、透明、均一狀態(tài)，一定不含F(xiàn)e³⁺，加入足量BaCl₂溶液，生成23.3g即0.1mol白色沉淀硫酸鋇，再加稀硝酸，沉淀不消失，一定含有硫酸根0.1mol，一定不含鋇離子，陰離子負電荷總濃度3mol/L+0.1mol/L×2=3.2mol/L，所以一定含有氫離子，濃度是1.2mol/L，據(jù)此計算即可．

解答 解：溶液中含有鎂離子，所以一定不含CO₃^2-，根據(jù)電荷守恒，陽離子正電荷濃度總和：1mol/L+0.5×2mol/L=2mol/L，該溶液呈無色、透明、均一狀態(tài)，一定不含F(xiàn)e³⁺，加入足量BaCl₂溶液，生成23.3g即0.1mol白色沉淀硫酸鋇，再加稀硝酸，沉淀不消失，一定含有硫酸根0.1mol，一定不含鋇離子，陰離子負電荷總濃度3mol/L+0.1mol/L×2=3.2mol/L，所以一定含有氫離子，濃度是1.2mol/L，故答案為：CO₃^2-；碳酸根離子和鎂離子之間會反應；Fe³⁺；該離子為黃色；電荷守恒；
（1）實驗操作的步驟三中稱量沉淀前的實驗操作步驟有：過濾、洗滌、灼燒、在干燥器中冷卻，故答案為：洗滌；
（2）原溶液中H⁺物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L，故答案為：1.2；
（3）溶液中含有氫離子，向溶液中加入NaHCO₃溶液，反應的離子方程式為：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑，故答案為：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；
（4）向100mL 該溶液中含有硫酸根0.1mol，向100mL該溶液中加入1mol/L 的 Ba（OH）₂溶液，恰好沉淀完全時，加入的Ba（OH）₂溶液物質(zhì)的量是0.1mol，體積是$\frac{0.1mol}{1mol/L}$=0.1L，故答案為：0.1．

點評 本題考查學生離子的檢驗方法知識，注意電荷守恒離子離子反應的應用是關鍵，難度中等．