Question

【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某無色水樣的成分進(jìn)行檢驗(yàn)，已知該水樣中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干種離子。該小組同學(xué)取100 mL水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向水樣中先滴加硝酸鋇溶液，再滴加1 mol·L－1的硝酸，實(shí)驗(yàn)過程中沉淀質(zhì)量的變化情況如圖所示：

(1)水樣中一定含有的陰離子是________，其物質(zhì)的量濃度之比為________。

(2)寫出BC段所表示反應(yīng)的離子方程式：___________________________。

(3)由B點(diǎn)到C點(diǎn)變化過程中消耗硝酸的體積為________。

(4)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物質(zhì)的量濃度c(K＋)的范圍是________。(若K＋不存在，則不必回答該問)

(5)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原水樣中可能存在的離子：_________________________。(寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)

Answer 1

【答案】(1)SO、CO c(SO)∶c(CO)＝1∶2

(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O

(3)40 mL

(4)是 c(K＋)≥0.6 mol·L－1

(5)取少量水樣于試管中，向試管中加入過量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全且沒有氣泡生成后，向上層清液中滴加適量硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則原水樣中含Cl－，若沒有白色沉淀，則原水樣中不含Cl－

【解析】該水樣為無色溶液，所以Fe3＋、Cu2＋不存在；根據(jù)圖像知，加入硝酸鋇溶液產(chǎn)生沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解，所以，原水樣中一定含有SO、CO。 又因?yàn)锳l3＋與CO發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)，CO與Ag＋、Ca2＋、Mg2＋發(fā)生反應(yīng)生成沉淀不能大量共存，所以，Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol；n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02 mol，＝。原溶液中可能含有Cl－，根據(jù)電解質(zhì)溶液呈電中性原則，陽離子K＋肯定存在。根據(jù)電荷守恒有0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n(Cl－)＝n(K＋)，推知：n(K＋)≥0.06 mol，則c(K＋)≥＝0.6 mol·L－1。