Question

【題目】在Cl﹣濃度為0.5molL﹣1的某無色澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子．

陽離子	K+Al3+Mg2+Ba2+ Fe3+
陰離子	NO3﹣CO32﹣SiO32﹣SO42﹣ OH﹣

現取該溶液100mL進行如下實驗（氣體體積均在標準狀況下測定）．

序號	實驗內容	實驗結果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產生白色沉淀并放出標準狀況下0.56L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質量	固體質量為2.4g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無明顯現象

請回答下列問題．
（1）通過以上實驗能確定一定不存在的離子是 ．
（2）實驗Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為 ．
（3）通過實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，請寫出一定存在的陰離子及其濃度（不一定要填滿）．

陰離子	濃度c/（molL﹣1）
①
②
③
④
⑤

（4）判斷K+是否存在，若存在，求出其最小濃度，若不存在說明理由： ．

Answer 1

【答案】
（1）Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣
（2）SiO32﹣+2H+ H2SiO3↓
（3）CO32﹣；0.25mol/L；SiO32﹣；0.4mol/L；/；/；/
（4）存在，由電荷守恒可知最小濃度為1.8 mol?L﹣1
【解析】解：由題意知溶液為無色澄清溶液，一定不含Fe3+ ， 且溶液中含有的離子必須能大量共存．由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32﹣ ， 其濃度為 =0.25mol/L，則一定沒有Al3+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32﹣ ， 發生反應SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，SiO32﹣的濃度為 =0.4mol/L．由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣ ， 根據電荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）+c（Cl﹣）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5molL﹣1=1.8mol/L，因此溶液中一定含有K+ ， 且其濃度至少為1.8mol/L，不能確定NO3﹣是否存在，（1）由上述分析可知，一定不含Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣ ， 所以答案是：Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣；（2）實驗Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為為SiO32﹣+2H+ H2SiO3↓，所以答案是：SiO32﹣+2H+ H2SiO3↓；（3）由上述分析可知，c（CO32﹣）=0.25mol/L，c（SiO32﹣）=0.4mol/L，所以答案是：

陰離子	CO32﹣	SiO32﹣
c/（molL﹣1）	0.25	0.4

4）由2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）+c（Cl﹣）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5molL﹣1=1.8mol/L，根據電荷守恒可知溶液中一定含有K+ ， 且其濃度至少為1.8mol/L，
所以答案是：存在，由電荷守恒可知最小濃度為1.8 molL﹣1 ．