Question

【題目】1 000 mL某待測溶液中除含有0.2 mol·L－1的Na＋外，還可能含有下列離子中的一種或多種：

陽離子	K＋、NH、Fe3＋、Ba2＋
陰離子	Cl－、Br－、CO、HCO、SO、SO

現進行如下實驗操作(每次實驗所加試劑均過量)：

(1)寫出生成白色沉淀B的離子方程式：__________________________________。

(2)待測液中肯定不存在的陽離子是________________。

(3)若無色氣體D是單一氣體：判斷原溶液中K＋是否存在____(填“是”或“否”)，若存在，求其物質的量濃度的最小值，若不存在，請說明理由：________________________。

(4)若無色氣體D是混合氣體：

①待測液中一定含有的陰離子是________________。

②沉淀A中能與稀硝酸反應的成分是____________(寫化學式)。

Answer 1

【答案】 Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O Fe3＋、Ba2＋ 是 0.1mol·L－1 CO、HCO、SO BaCO3、BaSO3

【解析】待測液和氯化鋇溶液反應得到沉淀A，則溶液中可能含有CO32-、SO32-、SO42-，向沉淀中加入稀硝酸生成氣體，且有部分沉淀不溶解，則溶液中存在CO32-，可能存在SO32-、SO42-中的兩種或一種，根據離子共存知，溶液中不存在Ba2+；濾液A中有Ba2+，加入過量的NaOH溶液得到氣體B、白色沉淀B，則溶液中一定含有NH4+、HCO3-，一定不存在Fe3+，氣體B為NH3，白色沉淀B為BaCO3，濾液B中通入氯氣，得淺黃綠色溶液，溶液中一定沒有Br-，濾液B中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉淀C，C為AgCl，說明濾液B中含有Cl-，由于加入氯化鋇溶液，不能確定原溶液中是否含有Cl-；

（1）由上述分析可知，白色沉淀B為碳酸鋇，是由Ba2＋、HCO3－、OH－反應生成，反應離子方程式為：Ba2＋＋HCO3－＋OH－＝BaCO3↓＋H2O；（2）由上述分析可知，溶液中一定沒有的陽離子是：Fe3＋、Ba2＋；（3）由上述分析可知，不能確定原溶液中是否含有Cl-，溶液中一定沒有Br-。若無色氣體D是單一氣體，則D為CO2，E為CaCO3，溶液中含有CO32-，白色沉淀D只能為BaSO4，溶液中一定沒有SO32-，一定含有SO42-，B（碳酸鋇）的物質的量=19.7g÷197g/mol=0.1mol，則n（HCO3－）=0.1mol，故c（HCO3－）=0.1mol÷1L=0.1mol/L，E（碳酸鈣）的物質的量=10g÷100g/mol=0.1mol，則n（CO32-）=0.1mol，故c（CO32-）=0.1mol÷1L=0.1mol/L，D（硫酸鋇）的物質的量=11.65g÷233g/mol=0.05mol，則n（SO42-）=0.05mol，故c（SO42-）=0.05mol÷1L=0.05mol/L， n（NH4+）=n（NH3）=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，則c（NH4+）=0.1mol/L，溶液中c（Na+）=0.2mol/L，c（HCO3－）=0.1mol/L，c（CO32-）=0.1mol/L，c（SO42-）＝0.05mol/L，單位體積為正電荷=1×0.1mol/L+1×0.2mol/L=0.3mol/L，單位體積內負電荷=1×0.1mol/L+2×0.1mol/L+2×0.05mol/L=0.4mol/L，則單位體積為正電荷＜單位體積內負電荷，故一定含有K+，當溶液中沒有Cl-，K+離子濃度最小，根據電荷守恒可知，c（K+）最小濃度=0.4mol/L-0.3mol/L=0.1mol/L；（4）由上述分析可知，溶液中一定含有CO32-、HCO3-，不能確定原溶液中是否含有Cl-，溶液中一定沒有Br－。若無色氣體D是混合氣體，只能為CO2、NO混合氣體，白色沉淀D只能為BaSO4，溶液中一定含有SO32-，不能確定是否含有SO42-，沉淀A中一定含有BaCO3，BaSO3，則①待測液中一定含有的陰離子是CO32-、HCO3-、SO32-；②沉淀A中BaCO3，BaSO3能與稀硝酸反應。