Question

【題目】由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K＋、Cl－、NH4+、Mg2＋、CO32－、Ba2＋、SO42－。將該混合物溶于水后得澄清溶液，現取3份 100 mL該溶液分別進行如下實驗：

實驗序號	實驗內容	實驗結果
1	加入AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加入足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體0.896L（換算成標準狀況）
3	加入足量BaCl2溶液,，將所得沉淀洗滌、干燥、稱重；再向沉淀中加足量的稀鹽酸，洗滌、干燥、稱重	第一次稱重讀數為6.27g，第二次稱重讀數為2.33g

已知加熱時NH4++OH－NH3↑+H2O,回答下列問題：

（1）判斷混合物中Cl－是否一定存在 _。（填“是”或“否”）

（2）寫出溶液中一定存在的離子及其物質的量濃度： 。

Answer 1

【答案】（1）否 （2）c（SO42－）=0.1mol/L

c（CO32－）=0.2mol/L c（NH4+）=0.4mol/L c（K+）≥0.2mol/L

【解析】

試題分析：，某溶液中含有以下離子中的若干種：K＋、Cl－、NH4+、Mg2＋、CO32－、Ba2＋、SO42－。取100mL溶液，向其中加入AgNO3溶液，反應產生白色沉淀，可能是產生AgCl白色沉淀，也可能是產生Ag2SO4沉淀，因此不能確定是否含Cl-；向100mL溶液中加入足量NaOH溶液并加熱，收集到氣體0.896L（換算成標準狀況），證明含有NH4+，根據氮元素守恒可得n（NH4+）=n（NH3）=0.869L÷22.4L/mol=0.04mol；向100mL溶液中加入足量BaCl2溶液,，將所得沉淀洗滌、干燥、稱重；再向沉淀中加足量的稀鹽酸，洗滌、干燥、稱重，第一次稱重讀數為6.27g，第二次稱重讀數為2.33g，說明溶液中含CO32—和SO42—，n（SO42—） =2.33g÷233g/mol=0.01mol，n（CO32—）=（6.27g-2.33g） ÷197g/mol=0.02mol，由于CO32—、SO42—與Ba2＋、Mg2＋會形成BaCO3、MgCO3、BaSO4沉淀而不能大量共存，因此一定不含Ba2＋、Mg2＋；已知陽離子的正電荷：NH4+：0.04mol；負電荷總數是：0.02mol×2+0.01×2=0.06mol，大于陽離子帶有的正電荷總數，根據溶液呈電中性可知溶液中還應該含有陽離子K＋，其物質的量是0.06mol- 0.0=mol =0.02mol。

（1）根據實驗1對Cl－是否存在的判斷是不能確定；

（2）根據實驗1～3判斷混合物中一定存在的離子是NH4+、CO32－、SO42－，其濃度分別是c（NH4+）=0.04mol÷0.1L＝0.4mol/L、c（CO32－）=0.02mol÷0.1L＝0.2mol/L、c（SO42－）=0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L；由于氯離子不能確定，則K＋的物質的量≥0.02mol，所以其濃度c（K+）≥0.02mol÷0.1L＝0.2mol/L。