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）向200ml上述溶液中加入足量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)生能使?jié)駶櫟募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）．由此可以得出關(guān)于原溶液組成的正確結(jié)論是（　�。�

• A． c（CO₃^2-）=0.01mol•L^-1，c（NH₄⁺）＜c（SO₄^2-）
• B． 如果上述6種離子都存在，則c（Cl^-）＞c（SO₄^2-）
• C． 一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺，可能存在Cl^-、Na⁺、K⁺
• D． 一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Cl^-，一定不存在Na⁺、K⁺

Answer 1

分析 （1）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；碳酸鋇的質(zhì)量是：4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根離子的物質(zhì)的量為：$\frac{1.97g}{197g/mol}$=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$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.05mol，說明溶液中有NH₄⁺的物質(zhì)的量是0.05mol，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）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；碳酸鋇的質(zhì)量是：4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根離子的物質(zhì)的量為：$\frac{1.97g}{197g/mol}$=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$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.05mol，說明溶液中有NH₄⁺的物質(zhì)的量是0.05mol，
A．依據(jù)計(jì)算得出c（CO₃^2-）=$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05mol/L，硫酸根為0.01mol，銨根為0.05mol，故c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-），故A錯(cuò)誤；
B．依據(jù)溶液電中性原則，假設(shè)都存在，那么n（+）=n（-），即0.05+n（Na⁺）+n（K⁺）=2×0.01+2×0.01+n（Cl^-），據(jù)此得出n（Cl^-）=n（Na⁺）+n（K⁺）+0.01＞0.01=n（SO₄^2-），則c（Cl^-）＞c（SO₄^2-），故B正確；
C．根據(jù)分析可知，溶液一定存在的離子有：CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，可能存在的離子有：Cl^-、K⁺、Na⁺，故C正確；
D．根據(jù)C可知，溶液中可能存在K⁺、Na⁺，故D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評 本題考查了常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，明確常見離子的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握常見離子的檢驗(yàn)方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．