Question

3．由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、C1^-、SO₄^2-、CO₃^2-．將該混合物溶于水后得無色澄清溶液，現分別取3份100mL該溶液進行如下實驗：

實驗序號	實驗內容	實驗結果
a	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
b	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體1.12L（已折算成標準 狀況下的體積）
c	加足量BaCl2溶液時，對所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量	第一次稱量讀數為6.27g，第二次 稱量讀數為2.33g

試回答下列問題：
（1）該混合物中一定不存在的離子是Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺．
（2）溶液中一定存在的陰離子是SO₄^2-、CO₃^2-．
（3）試寫出實驗b發(fā)生反應的離子方程式NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+H₂O．
（4）判斷混合物中是否存在K⁺？是（填“是”或“否”）．理由是NH₄⁺0.05mol，SO₄^2-0.01mol，CO₃^2-0.02mol．

Answer 1

分析 a中加入AgNO₃溶液有沉淀產生，說明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
b中1.12L為氨氣，氨氣的物質的量為0.05mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質的量為0.05mol；
c中2.33g為硫酸鋇，硫酸鋇的物質的量為0.01mol；6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇的質量為6.27g-2.33g=3.94g，物質的量為0.02mol；溶液中一定存SO₄^2-、CO₃^2-，根據離子共存可知，一定不存在Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺，結合電荷守恒解答該題．

解答 解：a中加入AgNO₃溶液有沉淀產生，說明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
b中1.12L為氨氣，氨氣的物質的量為0.05mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質的量為0.05mol；
c中2.33g為硫酸鋇，硫酸鋇的物質的量為0.01mol；6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇的質量為6.27g-2.33g=3.94g，物質的量為0.02mol；溶液中一定存SO₄^2-、CO₃^2-，根據離子共存可知，一定不存在Cu²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺，
（1）由上述分析可知，一定不存在Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺，故答案為：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
（2）一定存在的陰離子為SO₄^2-、CO₃^2-，故答案為：SO₄^2-、CO₃^2-；
（3）實驗b發(fā)生反應的離子方程式為NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+H₂O，故答案為：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃+H₂O；
（4）由從題中可確定：NH₄⁺ 0.05mol，SO₄^2- 0.01mol，CO₃^2- 0.02mol，根據離子的電荷守恒可知一定有K⁺，故答案為：是；NH₄⁺ 0.05mol，SO₄^2- 0.01mol，CO₃^2- 0.02mol．

點評 本題考查無機物的推斷，把握常見離子的檢驗方法、離子反應及電荷守恒為解答的關鍵，側重分析與推斷、應用能力的考查，題目難度不大．