Question

【題目】在Na＋濃度為0.5 mol/L的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。

陽離子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
陰離子	NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

已知：（1）SiO32-和大量的H+會生成白色沉淀H2SiO3；

（2）H2SiO3H2O+SiO2；

（3）產(chǎn)生氣體為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定，不考慮氣體在水中的溶解。現(xiàn)取該溶液100 mL進(jìn)行如下實驗：

序號	實驗內(nèi)容	實驗結(jié)果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產(chǎn)生白色沉淀并放出0.56 L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應(yīng)混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量	固體質(zhì)量為2.4 g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無明顯現(xiàn)象

請回答下列問題：

（1）實驗Ⅰ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，填寫下表中陰離子的濃度（能計算出的，填寫計算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”）。

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L－1	______

（4）判斷K+是否存在，若存在求其最小濃度，若不存在說明理由：_________________。

Answer 1

【答案】 Ag+ Mg2+ Ba2+ 2H+ + SiO32- == H2SiO3↓

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L－1	？	0.25	0.4	0

0.8 mol/L

【解析】（1）實驗Ⅰ，向溶液中加入足鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀并放出0.56 L氣體，根據(jù)表格所提供的離子可知，該氣體一定是CO2，溶液中一定含有CO32﹣，且c(CO32﹣)= =0.25mol/L；溶液中存在CO32﹣時，一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+；

故答案為：Ag+、Mg2+、Ba2+；

（2）加入鹽酸，由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32﹣，發(fā)生反應(yīng)SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓。故答案為：SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓；

（3）實驗Ⅱ，H2SiO3加熱分解生成SiO2，m(SiO2)=2.4g，根據(jù)硅原子守恒，c(SiO32﹣)= =0.4mol/L。實驗Ⅲ，向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，則溶液中不含SO42﹣。根據(jù)電荷守恒2c(CO32﹣)+2c(SiO32﹣)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞c(Na+)=0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為0.8mol/L。根據(jù)以上計算可知，不能確定NO3﹣，c(CO32﹣)=0.25mol/L，c(SiO32﹣)=0.4mol/L，c(SO42﹣)=0。

故答案為：

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L－1	？	<>0.25	0.4	0

（4）根據(jù)（3）問中的分析，可知，溶液中一定存在K+，且其濃度至少為0.8mol/L。

故答案為：0.8 mol/L。