Question

【題目】某化學研究性學習小組對某無色水樣的成分進行檢驗，已知該水樣中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干種離子。該小組同學取100 mL水樣進行實驗，向水樣中先滴加硝酸鋇溶液，再滴加1 mol·L－1的硝酸，實驗過程中沉淀質量的變化情況如圖所示：

(1)水樣中一定含有的陰離子是________，其物質的量濃度之比為________。

(2)寫出BC段所表示反應的離子方程式：___________________________。

(3)由B點到C點變化過程中消耗硝酸的體積為________。

(4)試根據實驗結果推斷K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物質的量濃度c(K＋)的范圍是________。(若K＋不存在，則不必回答該問)

(5)設計簡單實驗驗證原水樣中可能存在的離子：_________________________。(寫出實驗步驟、現象和結論)

Answer 1

【答案】(1)SO、CO c(SO)∶c(CO)＝1∶2

(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O

(3)40 mL

(4)是 c(K＋)≥0.6 mol·L－1

(5)取少量水樣于試管中，向試管中加入過量的硝酸鋇溶液和稀硝酸，待沉淀完全且沒有氣泡生成后，向上層清液中滴加適量硝酸銀溶液，若產生白色沉淀，則原水樣中含Cl－，若沒有白色沉淀，則原水樣中不含Cl－

【解析】該水樣為無色溶液，所以Fe3＋、Cu2＋不存在；根據圖像知，加入硝酸鋇溶液產生沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解，所以，原水樣中一定含有SO、CO。 又因為Al3＋與CO發生水解相互促進反應，CO與Ag＋、Ca2＋、Mg2＋發生反應生成沉淀不能大量共存，所以，Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol；n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02 mol，＝。原溶液中可能含有Cl－，根據電解質溶液呈電中性原則，陽離子K＋肯定存在。根據電荷守恒有0.01 mol×2＋0.02 mol×2＋n(Cl－)＝n(K＋)，推知：n(K＋)≥0.06 mol，則c(K＋)≥＝0.6 mol·L－1。