Question

【題目】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+、CO32﹣、SO42﹣ ， 現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 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(shí)驗(yàn)，以下推測正確的是（ ）
A.K+不一定存在
B.100 mL溶液中含0.01 mol CO32﹣
C.Cl﹣可能存在
D.Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A．根據(jù)題意，Ba2+和SO42﹣ ， 可發(fā)生離子反應(yīng)生成BaSO4↓，因此兩者不能共存．Ba2+和CO32﹣可發(fā)生離子反應(yīng)生成BaCO3↓，因此兩者也不能共存． 第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生，可能發(fā)生Cl﹣+Ag+═AgCl↓、CO32﹣+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42﹣+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣ ．
第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol，能和NaOH溶液加熱產(chǎn)生氣體的只能是NH4+ ， 而沒有沉淀產(chǎn)生說明一定不存在Mg2+ ． 故可確定一定含有NH4+ ， 一定不存在Mg2+ ． 根據(jù)反應(yīng)NH4++OH﹣ NH3↑+H2O，產(chǎn)生NH3為0.04mol，可得NH4+也為0.04mol．
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．部分沉淀溶于鹽酸為
BaCO3 ， 部分沉淀不溶于鹽酸為BaSO4 ， 發(fā)生反應(yīng)CO32﹣+Ba2+═BaCO3↓、SO42﹣+Ba2+═BaSO4↓，
因?yàn)锽aCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解．因此溶液中一定存在CO32﹣、SO42﹣ ， 一定不存在Ba2+ ．
由條件可知BaSO4為2.33g，物質(zhì)的量為 ═0.01mol
BaCO3為6.27g﹣2.33g═3.94g，物質(zhì)的量為 ═0.02mol．
則CO32﹣物質(zhì)的量為0.02mol，CO32﹣物質(zhì)的量濃度為 ═0.2mol/L
由上述分析可得，溶液中一定存在CO32﹣、SO42﹣、NH4+ ， 一定不存在Mg2+、Ba2+ ． 而CO32﹣、SO42﹣、NH4+物質(zhì)的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32﹣、SO42﹣所帶負(fù)電荷分別為0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所帶正電荷為0.04mol，根據(jù)溶液中電荷守恒，可知K+一定存在，K+物質(zhì)的量≥0.02mol，當(dāng)K+物質(zhì)的量＞0.02mol時，溶液中還必須含有Cl﹣ ． 故A錯誤；
B．由上述分析可得，100 mL溶液中含CO32﹣物質(zhì)的量為0.02mol，故B錯誤；
C．CO32﹣、SO42﹣、NH4+物質(zhì)的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32﹣、SO42﹣所帶負(fù)電荷分別為
0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所帶正電荷為0.04mol，根據(jù)溶液中電荷守恒，可知K+一定存在，
且K+物質(zhì)的量≥0.02mol，當(dāng)K+物質(zhì)的量＞0.02mol時，溶液中還必須存在Cl﹣ ， 故C正確；
D．溶液中一定存在CO32﹣、SO42﹣、NH4+ ， Ba2+和CO32﹣、SO42﹣ ， 可發(fā)生離子反應(yīng)生成BaCO3↓、BaSO4↓，因此Ba2+一定不存在．同時第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體，沒有產(chǎn)生沉淀，說明一定不含Mg2+ ， 故D錯誤；
故選：C．