Question

14．現(xiàn)有某混合物的無(wú)色透明溶液，可能含有以下離子中的若干種：Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-．現(xiàn)取三份各100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一份加入足量AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生；
②第二份加足量NaOH溶液充分加熱后，收集到氣體0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；
③第三份加足量BaCl₂溶液后，過(guò)濾后充分干燥得到沉淀6.27g，再經(jīng)足量稀硝酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量變?yōu)?.33g．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）原溶液中一定存在的陰離子是CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在的離子是Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在的離子是Cl^-．
（2）②中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
（3）③中生成可溶于稀硝酸的沉淀化學(xué)式為BaCO₃，物質(zhì)的量為0.02mol．該沉淀溶于稀硝酸的離子方程式為BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 ①加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.04mol為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.04mol；
③2.33g為硫酸鋇，6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇；
再根據(jù)電荷守恒，得出一定存在鈉離子．

解答 解：①與AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生的離子有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加熱產(chǎn)生氣體，氣體是氨氣，故一定有銨離子0.04mol；
③不溶于鹽酸的2.33g為硫酸鋇，物質(zhì)的量是0.01mol；6.27g沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇質(zhì)量為6.27g-2.33g=3.94g，物質(zhì)的量為0.02mol，故一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定沒有 Mg²⁺、Ba²⁺；c（CO₃^2-）=0.02÷0.1=0，0.2（mol/L），再根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2x（SO₄^2-）=0.06mol，故一定有Na⁺，至少0.02mol；
綜合以上可以得出，一定存在的離子有NH₄⁺、Na⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定沒有的離子Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-；
（1）原溶液中一定存在的陰離子是CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在的離子是 Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在的離子是Cl^-；
 故答案為：CO₃^2-、SO₄^2-，Mg²⁺、Ba²⁺，Cl^-；
（2）②中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，故答案為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（3）③中生成可溶于稀硝酸的沉淀化學(xué)式為BaCO₃，物質(zhì)的量為0.02mol，該沉淀溶于稀硝酸的離子方程式為BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，故答案為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查常見陰、陽(yáng)離子的檢驗(yàn)，涉及到用電荷守恒推斷離子的存在，做題時(shí)需要細(xì)致分析，難度中等．