Question

3．現(xiàn)有一混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-．現(xiàn)取兩份200mL溶液分別進行如下實驗：①第一份加足量NaOH溶液，加熱，收集到氣體1.36g；
②第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀12.54g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為4.66g．
則①溶液中一定存在K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；一定不存在Ba²⁺．
②溶液中n（K⁺）≥0.04mol．

Answer 1

分析 一混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-；
現(xiàn)取兩份200mL溶液分別進行如下實驗：
①第一份加足量NaOH溶液，加熱，收集到氣體1.36g，收集到的氣體是氨氣，n（NH₃）=$\frac{1.36g}{17g/mol}$=0.08mol；
②第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀12.54g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為4.66g，說明部分沉淀能溶于稀鹽酸，所以生成的沉淀有BaCO₃、BaSO₄，能溶于稀鹽酸的是BaCO₃、不能溶于稀鹽酸的是BaSO₄，n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，n（BaCO₃）=$\frac{12.54g-4.66g}{197g/mol}$=0.04mol，
根據(jù)電荷守恒知硫酸根離子、碳酸根離子所帶電荷之和大于銨根離子，所以溶液中還含有鉀離子，據(jù)離子共存知，溶液中一定不存在Ba²⁺，
不能確定是否含有氯離子，
據(jù)此分析解答．

解答 解：一混合物的水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-；
現(xiàn)取兩份200mL溶液分別進行如下實驗：
①第一份加足量NaOH溶液，加熱，收集到氣體1.36g，收集到的氣體是氨氣，n（NH₃）=$\frac{1.36g}{17g/mol}$=0.08mol；
②第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀12.54g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為4.66g，說明部分沉淀能溶于稀鹽酸，所以生成的沉淀有BaCO₃、BaSO₄，能溶于稀鹽酸的是BaCO₃、不能溶于稀鹽酸的是BaSO₄，n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，n（BaCO₃）=$\frac{12.54g-4.66g}{197g/mol}$=0.04mol，
根據(jù)電荷守恒知硫酸根離子、碳酸根離子所帶電荷之和大于銨根離子，所以溶液中還含有鉀離子，據(jù)離子共存知，溶液中一定不存在Ba²⁺，
不能確定是否含有氯離子，
①通過以上分析知，一定含有的離子有K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定不含的離子有Ba²⁺，故答案為：K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；Ba²⁺；
②如果溶液中不含氯離子，則鉀離子物質(zhì)的量最少，根據(jù)電荷守恒得n（K⁺）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）-n（NH₄⁺）=
2×0.04mol+2×0.02mol-0.08mol=0.04mol，所以n（K⁺）≥0.04mol，
故答案為：≥0.04．

點評 本題考查離子檢驗、物質(zhì)的量的有關計算，為高頻考點，側(cè)重考查學生判斷及計算能力，明確離子性質(zhì)、溶液中離子成分及其含量的計算方法是解本題關鍵，注意鉀離子的判斷，為難點．