Question

（10分）在Na+濃度為0.5mol/L的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子：

陽離子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
陰離子	NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

取該溶液100mL進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定）：

序號	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀HCl	產(chǎn)生白色沉淀并放出0.56L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應(yīng)混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量	固體質(zhì)量為2.4g
Ⅲ	在Ⅱ的濾液中滴加BaC12溶液	無明顯現(xiàn)象

試回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)I能確定一定不存在的陽離子是 。

（2）實(shí)驗(yàn)I中生成沉淀的離子方程式為 。

（3）通過實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，填寫下表中陰離子的濃度（能計算出的，填寫計算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”）

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L-1

（4）判斷K+是否存在，若存在求其最小濃度，若不存在說明理由 。

 

Answer 1

（1）Ag+、Mg2+、Ba2+

（2）SiO32-+2H+=H2SiO3↓

（3）

陰離子	NO3—	CO32—	SiO32—	SO42—
c/mol·L－1	？	0.25	0.4	0

（4）存在，其最小濃度是0.8mol/L。

【解析】

試題分析：（1）若實(shí)驗(yàn)I中產(chǎn)生的白色沉淀是氯化銀沉淀，根據(jù)離子之間的反應(yīng)，則碳酸根離子、硅酸根離子都不能存在，則加入稀鹽酸不會產(chǎn)生氣體，所以產(chǎn)生的沉淀不是氯化銀沉淀，只能是硅酸沉淀，產(chǎn)生的氣體是二氧化碳?xì)怏w，所以溶液中一定存在CO32—、SiO32—，與二者產(chǎn)生沉淀的離子都不可能存在，所以一定不存在Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；

（2）鹽酸與SiO32—反應(yīng)生成硅酸沉淀，離子方程式為SiO32—+2H+=H2SiO3↓；

（3）由實(shí)驗(yàn)I可知產(chǎn)生二氧化碳的物質(zhì)的量是0.56L/22.4L/mol=0.025mol，則CO32—的物質(zhì)的量濃度是0.025mol/0.1L=0.25mol/L；由實(shí)驗(yàn)II可知硅酸沉淀灼燒至恒重，稱量所得固體為二氧化硅，其物質(zhì)的量是2.4g/60g/mol=0.04mol，則SiO32—的物質(zhì)的量濃度是0.04mol/0.1L=0.4mol/L；根據(jù)實(shí)驗(yàn)III可知，該溶液中不存在SO42—，濃度為0；硝酸根離子不能確定；

（4）根據(jù)電荷守恒定律，已知Na＋濃度為0.5 mol·L－1，c(Na＋)=0.5mol/L，2c（CO32—）+2（SiO32—）=1.3mol/L，c(Na＋)< 2c（CO32—）+2（SiO32—），所以溶液中一定存在K+，由于硝酸根離子不能確定，所以c(K＋) ≥1.3-0.5=0.8mol/L，則鉀離子的濃度最小是0.8mol/L.

考點(diǎn)：考查溶液中離子的判斷，離子濃度的計算