Question

【題目】某混合物的水溶液中，只可能含有以下離子中的若干種：K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl﹣、CO32﹣和SO42﹣ ． 現每次取10.00mL進行實驗：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生；
②第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體0.672L（標準狀況下），但整個過程中無沉淀生成．
③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.63g，沉淀經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余4.66g．
請回答：
（1）c（CO32﹣）=mol/L．
（2）K+是否存在？（填“存在”或“不存在”）；若存在，濃度范圍是（若不存在，則不必回答第2問）．
（3）根據以上實驗，不能判斷哪種離子是否存在？ ， 若存在，這種離子如何進行檢驗？ ．

Answer 1

【答案】
（1）1
（2）存在；c（K+）≥3mol/L
（3）Cl﹣；取少量溶液于試管中，滴加過量Ba（NO3）2溶液后，取上層清夜，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，則證明有Cl﹣
【解析】解：根據實驗①現象判斷：該溶液中可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣；根據實驗②現象判斷，該溶液中不含Mg2+、Fe3+、Al3+三種離子，含有NH4+；
根據實驗③現象判斷，該溶液中含有CO32﹣和SO42﹣離子，（1）根據實驗③現象，酸洗滌沉淀前后，質量減少，減少的質量為碳酸鋇的質量，

Ba2++	CO32﹣	=	BaCO3↓
	1mol		197g
	n（CO32﹣）		（6.63﹣4.66）g=1.97g

則n（CO32﹣）= =0.01mol
碳酸根的物質的量濃度為：c（CO32﹣）= =1mol/L
所以答案是：1； （2）根據實驗③現象，酸洗滌沉淀后沉淀的質量為硫酸鋇的質量，

Ba2++	SO42﹣	=	BaSO4↓
	1mol		233g
	0.02mol		4.66g

銨根離子的物質的量為

NH4++	OH﹣		NH3↑+	H2O
	1mol		22.4L
	0.03mol		0.672L

根據溶液中陰陽離子所帶電荷相等得，鉀離子存在；一個硫酸根離子、一個碳酸根離子都各帶兩個單位的負電荷，一個銨根離子、一個鉀離子各帶一個單位的正電荷，
設其物質的量為xmol，根據溶液中陰陽離子所帶電荷相等列方程式：0.01mol×2+0.02mol×2=0.03m0l×1+xmol×1，
解得：x=0.03，
由于溶液中可能存在氯離子，則鉀離子的濃度滿足：c（K+）≥ =3mol/L，
所以答案是：存在；c（K+）≥3mol/L；（3）根據實驗①現象判斷，不能判斷氯離子是否存在；氯離子和銀離子反應生成白色沉淀，且該沉淀不溶于水和硝酸，所以可用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗，但先判斷硫酸根離子的干擾，
所以答案是：Cl﹣；取少量溶液于試管中，滴加過量Ba（NO3）2溶液后，取上層清夜，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，則證明有Cl﹣ ．