Question

【題目】某無色混合物水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、Cl－、CO32－、SO42－。取100mL該溶液進行如下實驗（氣體體積在標準狀況下測定）：

I.向該溶液中加入足量稀鹽酸，在標準狀況下放出0.56 L氣體（不考慮氣體溶解）；

II.向I中所得的濾液中滴加足量BaCl2溶液產生白色沉淀2.33g；

試回答下列問題：

（1）肯定存在的離子有______________________________，肯定不存在的離子有___________________________________；

（2）可能存在的離子是__________________________________________________，判斷該離子存在與否的方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________；

（3）肯定存在的陽離子在原溶液中的物質的量濃度至少為_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 CO32-、SO42-、K+ Mg2+、Fe3+、Ba2+ Cl— 取原溶液少許于試管中，滴加過量Ba(NO3)2溶液，過濾后往濾液中再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀產生，說明有Cl-；反之，沒有 c（K+）至少為0.7 mol/L

【解析】某無色混合物水溶液，含Fe3+的溶液呈棕黃色，則該水溶液中一定不含有Fe3+離子，向該溶液中加入足量稀鹽酸，在標準狀況下放出0.56 L氣體，氣體應該為二氧化碳，且物質的量為=0.025mol，則溶液中一定含CO32-，且物質的量為0.025mol；碳酸鎂微溶、碳酸鋇難溶，CO32-與Mg2+、Ba2+不能大量共存，故溶液中一定不含Mg2+離子，向I中所得的濾液中滴加足量BaCl2溶液產生白色沉淀2.33g；則應該還含有SO42-離子且物質的量為=0.01mol，根據溶液電中性的原則，溶液中還應該有陽離子，而排除Mg2+、Fe3+、Ba2+以外，溶液中一定含有K+離子；綜上所得：（1）肯定存在的離子有CO32-、SO42-、K+；肯定不存在的離子有Mg2+、Fe3+、Ba2+；題中沒有涉及Cl—的檢驗，故（2）可能存在的離子是Cl—，判斷該離子存在與否的方法是取原溶液少許于試管中，滴加過量Ba(NO3)2溶液，過濾后往濾液中再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀產生，說明有Cl-；反之，沒有；（3）CO32-物質的量為0.025mol；SO42-離子物質的量為0.01mol，根據電荷守恒，肯定存在的陽離子K+在原溶液中的物質的量至少為2×（0.025mol +0.01mol）=0.07mol，溶液的體積為100mL，則K+的濃度為： =0.7mol/L。