Question

1．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產生；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，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g．試回答下列問題：
（1）由實驗②可知溶液中含有的離子為NH₄⁺，在100mL溶液中該離子的物質的量濃度為0.4mol/L
（2）由實驗③可以判斷中溶液中含有的離子為CO₃^2-，SO₄^2-
（3）由上述實驗信息判斷下列說法中正確的是AC
A．K⁺一定存在            B．100mL溶液中含0.01mol CO₃^2-
C．Cl^-可能存在            D．Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在
（4）根據上述實驗，該溶液中是否有不能肯定其存在的離子？若有，則為進一步確定其存在，應該補充的實驗是取少量原溶液，加入足量Ba（NO₃）₂溶液后，靜置取上層清液加入AgNO₃溶液和稀HNO₃，如果有沉淀產生說明存在Cl^-．

Answer 1

分析 ①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產生，說明可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.448L（標準狀態(tài)下），證明一定含有NH₄⁺；生成的氣體為氨氣物質的量為0.04mol；無沉淀生成，則溶液中一定不含Mg²⁺、Cu²⁺；
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g．證明原溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺；
生成沉淀BaSO₄物質的量=$\frac{2.33g}{233g/mol}$═0.01mol；生成的沉淀BaCO₃物質的量=$\frac{6.27g-2.33g}{197g/mol}$=0.02mol；根據電荷守恒，存在K⁺，Cl^-不能確定，以此解答該題．

解答 解：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產生，說明可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.448L（標準狀態(tài)下），證明一定含有NH₄⁺；生成的氣體為氨氣物質的量=0.04mol；無沉淀生成，則溶液中一定不含Mg²⁺、Cu²⁺；
③第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g．證明原溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺；
生成沉淀BaSO₄物質的量=$\frac{2.33g}{233g/mol}$═0.01mol；生成的沉淀BaCO₃物質的量=$\frac{6.27g-2.33g}{197g/mol}$=0.02mol；根據電荷守恒，存在K⁺，Cl^-不能確定，
（1）由實驗②可知溶液中含有的離子為NH₄⁺，在100mL溶液中該離子的物質的量濃度為$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，故答案為：NH₄⁺；0.4mol/L；
（2）由實驗③可以判斷中溶液中含有的離子為CO₃^2-，SO₄^2-，故答案為：CO₃^2-，SO₄^2-；
（3）由以上分析可知，存在K⁺，100mL溶液中含0.02mol CO₃^2-，Cl^-不能確定，一定不含Mg²⁺，只有AC正確，
故答案為：AC；
（4）Cl^-不能確定，可取少量原溶液，加入足量Ba（NO₃）₂溶液后，靜置取上層清液加入AgNO₃溶液和稀HNO₃，如果有沉淀產生說明存在Cl^-，
故答案為：取少量原溶液，加入足量Ba（NO₃）₂溶液后，靜置取上層清液加入AgNO₃溶液和稀HNO₃，如果有沉淀產生說明存在Cl^-．

點評 本題考查無機物的推斷，著重考查常見離子的檢驗方法，為高考常見題型，題目難度中等，試題涉及到根據電荷守恒推斷離子的存在，為易錯點，注意熟練掌握常見離子的性質及檢驗方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及邏輯推理能力．