Question

3．某溶液中可能含有下列6種離子中的某幾種：Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Na⁺、K⁺為確認(rèn)溶液組成進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①取200mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反應(yīng)后將沉淀過濾、洗滌、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入過量的鹽酸，有2.33g沉淀不溶．
②向①的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能促使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體1.12L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，假定產(chǎn)生的氣體全部逸出）．
試問答下列問題：
（1）原溶液中，c（CO₃^2-）=0.05mol/L，c（NH₄⁺）=0.25mol/L．
（2）原溶液中還應(yīng)有Cl^-離子存在，其物質(zhì)的量的范圍是≥0.01mol．

Answer 1

分析 取少量該溶液加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，再加入足量鹽酸后，沉淀部分溶解，并有氣體生成，說明白色沉淀為BaCO₃和BaSO₄，質(zhì)量一共是4.3g，則溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入過量的鹽酸，有2.33g沉淀不溶，則硫酸鋇的質(zhì)量是2.33g，所以硫酸根離子的物質(zhì)的量是$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，所以碳酸鋇的質(zhì)量是4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根離子的物質(zhì)的量是$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol；
②向①的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是氨氣，物質(zhì)的量是$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，說明溶液中有NH₄⁺的物質(zhì)的量是0.05mol，以此解答該題．

解答 解：（1）由以上分析可知n（CO₃^2-）=0.01mol，c（CO₃^2-）=$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05mol/L，
n（NH₄⁺）=0.05mol，c（NH₄⁺）=$\frac{0.05mol}{0.2L}$=0.25mol/L，
故答案為：0.05；0.25；
（2）依據(jù)溶液電中性原則，那么n（+）=n（-），已確定NH₄⁺，即0.05＞2×0.01+2×0.01，則一定含有Cl^-，且n（Cl^-）=0.01，如含有鈉離子、鉀離子等，則大于0.01，
故答案為：Cl^-；≥0.01mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查常見離子的檢驗(yàn)方法，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，題目難度中等，注意掌握常見離子的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，明確檢驗(yàn)離子是否存在時(shí)，排除干擾離子，確保檢驗(yàn)方案的嚴(yán)密性．