Question

18．某一混合物的無(wú)色水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：Na⁺、K⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取2份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（1）第一份溶液中加入硝酸銀溶液，有沉淀生成；
（2）第二份溶液中加入足量的氯化鋇溶液后，過(guò)濾、常溫干燥得4.30g沉淀，經(jīng)鹽酸洗滌干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，以下推斷，正確的是（　　）

• A． Ba²⁺一定不存在，Cu²⁺可能存在
• B． 一定存在Cl^-
• C． 100 mL溶液中含有0.02 mol的CO₃^2-
• D． c（Na⁺）+c（K⁺）≥0.4 mol/L

Answer 1

分析 無(wú)色溶液中不會(huì)存在有色的Cu²⁺；
（1）第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
（2）第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀4.30g，經(jīng)足量鹽酸洗滌．干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g．部分沉淀溶于鹽酸為BaCO₃，部分沉淀不溶于鹽酸為BaSO₄，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+Ba²⁺═BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，因?yàn)锽aCO₃+2HCl═BaCl₂+CO₂↑+H₂O而使BaCO₃溶解．因此溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺；不溶的2.33g為BaSO₄，物質(zhì)的量為：$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，BaCO₃為4.30g-2.33g═1.97g，物質(zhì)的量為：$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，則CO₃^2-物質(zhì)的量為0.01mol，據(jù)此進(jìn)行判斷．

解答 解：無(wú)色溶液中不會(huì)存在有色的Cu²⁺；第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀4.30g，經(jīng)足量鹽酸洗滌．干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g．部分沉淀溶于鹽酸為BaCO₃，部分沉淀不溶于鹽酸為BaSO₄，發(fā)生反應(yīng)CO₃^2-+Ba²⁺═BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，因?yàn)锽aCO₃+2HCl═BaCl₂+CO₂↑+H₂O而使BaCO₃溶解．因此溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺；不溶的2.33g為BaSO₄，物質(zhì)的量為：$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，BaCO₃為4.30g-2.33g═1.97g，物質(zhì)的量為：$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，則CO₃^2-物質(zhì)的量為0.01mol，
A．根據(jù)分析可知，溶液中一定存在Ba²⁺，一定不存在Cu²⁺，故A錯(cuò)誤；
B．無(wú)法確定是否含有氯離子，故B錯(cuò)誤；
C.100mL溶液中含有0.01mol碳酸根離子，故C錯(cuò)誤；
D．溶液中一定存在0.01molCO₃^2-、0.01molSO₄^2-，根據(jù)電荷守恒可知溶液中至少存在0.04mol正電荷，可能為Na⁺、K⁺，則c（Na⁺）+c（K⁺）≥$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，采用定性實(shí)驗(yàn)和定量計(jì)算分析相結(jié)合的模式，增大了解題難度，同時(shí)涉及離子共存、離子反應(yīng)等知識(shí)，明確離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法為解答關(guān)鍵．