Question

【題目】有一混合物的水溶液，只可能含以下離子中的若干種：K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、 NH4+、Cl－、CO32－、SO42－，現(xiàn)取三份100 mL溶液進行如下實驗：① 第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生,② 第二份加過量NaOH溶液加熱后收集到氣體0.02 mol，無沉淀生成，同時得到溶液甲,③ 在甲溶液中通過量CO2，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，質(zhì)量為1.02 g,④ 第三份加足量BaCl2溶液后得白色沉淀，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌干燥后質(zhì)量為11.65 g。根據(jù)上述實驗回答：

（1）一定不存在的離子是____________________，不能確定是否存在的離子是________________

（2）試確定溶液中肯定存在的陰離子及其濃度(可不填滿)：離子符號____________，濃度____________________

（3）試確定K+ 是否存在________ (填“是”或“否”)，判斷的理由是：____________

Answer 1

【答案】Fe3+、Mg2+、CO32—、Ba2+ Cl— SO42— 0.5mol/L 是 溶液中肯定存在的離子是NH4+、Al3+、SO42—。經(jīng)計算NH4+、Al3+物質(zhì)的量都是0.02mol，SO42—物質(zhì)的量是0.05mol，根據(jù)電荷守恒，K+一定存在

【解析】

①第一份加入幾滴AgNO3溶液后有沉淀產(chǎn)生，溶液中可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣；

②第二份加過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.02mol，無沉淀生成，該氣體是氨氣，一定有銨根離子，銨根離子的物質(zhì)的量是0.02mol，無沉淀生成，一定不含Fe3+、Mg2+；③在甲溶液中通入過量CO2，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，質(zhì)量為1.02g，說明原溶液中一定存在Al3+，結(jié)合離子共存可知一定不存在CO32﹣；1.02g為氧化鋁的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為：=0.01mol，說明每份溶液中含有0.02molAl3+；

④第三份加足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，該白色沉淀為硫酸鋇，說明原溶液中一定存在SO42﹣，則一定不存在鋇離子；沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，質(zhì)量為11.65g，則硫酸鋇的物質(zhì)的量為：=0.05mol，說明每份溶液中含有0.05molSO42﹣；0.02molAl3+所帶正電荷為0.06mol、0.02mol銨根離子帶有0.02mol正電荷，而0.05molSO42﹣所帶負電荷為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知，說明溶液中一定還含有陽離子K+。

(1)根據(jù)分析可知，一定存在的離子為：K+、NH4+、Al3+、SO42﹣，一定不存在的離子為：Fe3+、Mg2+、CO32﹣、Ba2+，根據(jù)分析可知，無法確定是否存在Cl﹣，所以溶液中可能存在Cl﹣；

故答案為：Fe3+、Mg2+、CO32﹣、Ba2+；Cl﹣；

(2)銨根離子的物質(zhì)的量是0.02mol，含有0.02molAl3+，含有0.05molSO42﹣，0.02molAl3+所帶正電荷為0.06mol、0.02mol銨根離子帶有0.02mol正電荷，而0.05molSO42﹣所帶負電荷為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知，說明溶液中一定還含有陽離子K+，溶液體積為0.1L，所以其濃度分別為0.2mol/L、0.2mol/L、0.5mol/L，

故答案為：SO42﹣、0.5mol/L；

(3) 溶液中肯定存在的離子是NH4+、Al3+、SO42—，經(jīng)計算NH4+、Al3+物質(zhì)的量都是0.02mol，SO42—物質(zhì)的量是0.05mol，根據(jù)電荷守恒，K+一定存在。