Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K⁺、H⁺、I^-、Mg²⁺、Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，現(xiàn)取二份各100mL溶液進行如下實驗：
①第一份加足量NaHCO₃ 溶液，加熱后，收集到氣體0.05mol
②第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反應后過濾干燥，得沉淀4.66g．
根據(jù)上述實驗回答
（1）溶液中一定不存在的離子是______；
（2）溶液中無法確定是否存在的陽離子是______；
（3）溶液中一定存在的陰離子是______，其物質(zhì)的量濃度為______．

Answer 1

解：（1）第一份加足量NaHCO₃ 溶液，加熱后，收集到氣體0.05mol，則一定含有H⁺，由于H⁺與CO₃^2-不能大量共存，則一定不含有CO₃^2-，第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反應后過濾干燥，得沉淀4.66g，該沉淀為BaSO₄，說明溶液中一定含有SO₄^2-，則一定不含有Ba²⁺，
故答案為：Ba²⁺、CO₃^2-；
（2）根據(jù)：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，則n（H⁺）=0.05mol，第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反應后過濾干燥，得沉淀4.66g，該沉淀為BaSO₄，且n（SO₄^2-）==0.02mol，根據(jù)溶液點中性原則，應含有I^-或NO₃^-，不能確定是否含有K⁺、Mg²⁺，
故答案為：K⁺、Mg²⁺；
（3）n（SO₄^2-）==0.02mol，c（SO₄^2-）==0.2mol/L，故答案為：SO₄^2-；0.2 mol/L^-1．
分析：第一份加足量NaHCO₃ 溶液，加熱后，收集到氣體0.05mol，發(fā)生：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，則一定含有H⁺，且n（H⁺）=0.05mol，由于H⁺與CO₃^2-不能大量共存，則一定不含有CO₃^2-，
第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反應后過濾干燥，得沉淀4.66g，該沉淀為BaSO₄，說明溶液中一定含有SO₄^2-，則一定不含有Ba²⁺，且n（SO₄^2-）==0.02mol，
根據(jù)溶液點中性原則，應含有I^-或NO₃^-，不能確定是否含有K⁺、Mg²⁺，以此解答．
點評：本題考查離子檢驗及離子離子共存問題，題目難度中等，本題注意根據(jù)溶液電中性原則可判斷溶液中應含有I^-或NO₃^-，但二者不能共存．