Question

3．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^-，Ca²⁺，Ba²⁺，CO₃^2-，SO₄^2-，現(xiàn)取三份100mL該溶液進(jìn)行如下實驗：
（1）第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)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(jīng)足量鹽酸洗滌干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g．根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是（　　）

• A． C（SO₄^2-）為0.1mol/L
• B． 100mL溶液中含0.01mol CO₃^2-
• C． K⁺可能存在
• D． Ba²⁺一定不存在，Ca²⁺可能存在

Answer 1

分析 ①加入AgNO₃溶液沒有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中不存在Cl^-；
②加足量NaOH溶液加熱后產(chǎn)生0.04mol為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.04mol；
③加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，經(jīng)足量鹽酸洗滌干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g，2.33g為硫酸鋇，6.27g為硫酸鋇和碳酸鋇；
再根據(jù)電荷守恒，得出一定存在鉀離子．

解答 解①加入AgNO₃溶液沒有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中不存在Cl^-；
②加足量NaOH溶液加熱后產(chǎn)生0.04mol為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物質(zhì)的量為0.04mol；
③不溶于鹽酸的2.33g為硫酸鋇，物質(zhì)的量是0.01mol；6.27g沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇質(zhì)量為6.27g-2.33g=3.94g，碳酸鋇的物質(zhì)的量為0.02mol，故一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定沒有 Mg²⁺、Ba²⁺；
n（CO₃^2-）=0.02 mol，
再根據(jù)電荷守恒，正電荷為：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2x（SO₄^2-）=0.06mol，故一定有K⁺，至少0.02mol；
綜合以上可以得出，一定存在的離子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定沒有的離子Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺；
A、根據(jù)以上推斷，C（SO₄^2-）為0.1mol/L，故A正確；
B、碳酸根離子的物質(zhì)的量是0.02mol，故B錯誤；
C、K⁺一定存，故C錯誤；
D、溶液中一定沒有 Mg²⁺、Ba²⁺，故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查常見陰、陽離子的檢驗，涉及到用電荷守恒推斷離子的存在，是本題中容易出錯的地方，做題時需要細(xì)致分析，本題難度中等．