Question

有一無色混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、H⁺，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：
（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溶液加熱后，收集到氣體0.04mol
（3）第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g．
根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是（　　）

• A、K⁺一定存在
• B、100mL溶液中含0.01mol CO₃^2-
• C、Cl^-一定存在
• D、Fe³⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質(zhì)檢驗鑒別題

分析：無色溶液中一定不存在有色的離子：Fe³⁺，
①加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加入氫氧化鈉產(chǎn)生氣體，該0.04mol氣體為氨氣，說明溶液中一定含有NH₄⁺，且物質(zhì)的量為0.04mol；
③2.33g為硫酸鋇沉淀，其物質(zhì)的量為0.01mol，6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇，據(jù)此可以計算出碳酸鋇的物質(zhì)的量；再根據(jù)電荷守恒，得出一定存在鉀離子，據(jù)此進行判斷．

解答： 解：無色溶液中一定不存在有色的離子：Fe³⁺，
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沉淀為硫酸鋇，硫酸鋇的物質(zhì)的量是：

2.33g

233g/mol

=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，碳酸鋇物質(zhì)的量為：

3.94g

197g/mol

=0.02mol，所以原溶液中一定存在：CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定沒不含Ba²⁺；
c（CO₃^2-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/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K⁺，至少0.02mol；
根據(jù)以上分析可知：原溶液中一定存在的離子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，故A正確，
依據(jù)計算可知碳酸根物質(zhì)的量為0.02mol，故B錯誤；
一定沒有的離子Fe³⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-，故C錯誤；
同時第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體，沒有產(chǎn)生沉淀，說明一定不含Mg²⁺，故D錯誤，
故選A．

點評：本題考查離子的檢驗，采用定性實驗和定量計算分析相結(jié)合的模式，增大了解題難度，同時涉及離子共存、離子反應等都是解題需注意的信息，尤其是K⁺的確定易出現(xiàn)失誤．