Question

某溶液可能含Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、Cu²⁺、Ba²⁺和Na⁺．探究小組為了確定該溶液中離子的組成，取該溶液100mL進行以下實驗：（填寫表中的空格）

	實驗操作與現(xiàn)象	實驗結(jié)論	判斷理由
步驟一	加入過量NaOH溶液，得到藍色沉淀；	肯定有Cu2+、肯定無   ．	肯定無該離子的理由   ．
步驟二	將藍色沉淀過濾、洗滌、灼燒得到24.0g固體；	Cu2+物質(zhì)的量濃度 為   mol/L	Cu元素守恒
步驟三	向上述濾液中加足量Ba（NO3）2溶液，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀．	肯定有Cl-、   ； 肯定無Ba2+．	肯定有Cl-的理由   ．

（1）步驟二過濾所需玻璃儀器有

 

．
（2）步驟三發(fā)生反應的離子方程式為

 

．
（3）若100mL溶液中含有0.3mol Na⁺，則向步驟三的濾液中加入足量AgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥，可得到

 

g白色沉淀．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子共存問題

專題：離子反應專題

分析：步驟一：加入過量NaOH溶液，得到藍色沉淀，藍色沉淀為氫氧化銅，溶液中一定存在銅離子，根據(jù)離子共存可知，溶液中一定不存在CO₃^2-；
步驟二：將藍色沉淀過濾、洗滌、灼燒得到24.0g固體，該固體為CuO，根據(jù)銅元素質(zhì)量守恒可以計算出銅的物質(zhì)的量為0.3mol；
步驟三：向上述濾液中加足量Ba（NO₃）₂溶液，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀，該沉淀為硫酸鋇，則溶液中一定存在硫酸根離子，一定不存在鋇離子，硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.2mol，根據(jù)電荷守恒可知，溶液中一定存在氯離子，據(jù)此進行解答．

解答： 解：根據(jù)步驟一可知，藍色沉淀為氫氧化銅，溶液中一定存在Cu²⁺，根據(jù)離子共存可知，溶液中一定不存在CO₃^2-；
根據(jù)步驟二可知，24.0g固體為CuO，根據(jù)銅元素質(zhì)量守恒可以計算出銅的物質(zhì)的量為：n（Cu²⁺）=n（CuO）=

24.0g

80g/mol

=0.3mol，溶液中銅離子濃度為：c（Cu²⁺）=

0.3mol

0.1L

=3mol/L；
根據(jù)步驟三可知，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀為硫酸鋇，則溶液中一定存在SO₄^2-，根據(jù)離子共存可知，一定不存在Ba²⁺，硫酸根離子的物質(zhì)的量為：n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=

46.6g

233g/mol

=0.2mol，根據(jù)電荷守恒可知，溶液中一定存在Cl^-，
故答案為：

	實驗操作與現(xiàn)象	實驗結(jié)論	判斷理由
步驟一		CO32-	CO32-與Cu2+不共存
步驟二		3
步驟三		SO42-	電荷守恒

（1）過濾操作中使用的儀器為：燒杯、漏斗、玻璃棒，
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）步驟三生成的沉淀為硫酸鋇，反應的離子方程式為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）根據(jù)以上分析可知，溶液中存在0.3mol銅離子、0.2mol硫酸根離子，還有已知的0.3mol鈉離子，根據(jù)溶液電中性可知，溶液中含有的氯離子的物質(zhì)的量為：n（Cl^-）=n（Na⁺）+2n（Cu²⁺）-2n（SO₄^2-）=0.3mol+0.3mol×2-0.2mol×2=0.5mol，則生成氯化銀的物質(zhì)的量為0.5mol，生成的氯化銀的質(zhì)量為：143.5g/mol×0.5mol=71.75g，
故答案為：71.75．

點評：本題考查了常見離子的檢驗、離子共存的判斷，題目濃度中等，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗方法，試題中根據(jù)電荷守恒判斷氯離子的存在為難點、易錯點．