Question

【題目】1000ml某無色待測液中除含有0.2molL﹣1的Na+外，還可能含有下列離子中的一種或多種：

陽離子	K+、NH4+、Fe3+、Ba2+
陰離子	Cl﹣、CO32﹣、HCO3﹣、SO42﹣

現進行如下實驗操作（所加試劑均過量）：（已知：NH4++OH﹣（濃）=NH3↑+H2O）

（1）原溶液中肯定存在的離子是（除Na+） ， 肯定不存在的離子是 ．
（2）寫出生成白色沉淀B的離子方程式： ． 寫出沉淀A溶于稀硝酸的離子方程式： ．
（3）將濾液A和沉淀A分開的操作是過濾，洗滌．洗滌的操作是 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO32﹣、HCO3﹣、SO42﹣、K+、NH4+；Fe3+、Ba2+
（2）HCO3﹣+Ba2++OH﹣=BaCO3↓+H2O；BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
（3）沿玻璃棒繼續向漏斗中加水至剛好浸沒沉淀，待水自然流下后重復操作2﹣3次
【解析】解：待測液和氯化鋇溶液反應得到沉淀A，則溶液中可能含有CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣ ， 向沉淀中加入稀硝酸生成氣體，且有部分沉淀不溶解，則溶液中存在CO32﹣ ， 可能存在SO32﹣、SO42﹣中的兩種或一種，根據離子共存知，溶液中不存在Ba2+；濾液A中有Ba2+ ， 加入過量的NaOH溶液得到氣體B、白色沉淀B，則溶液中一定含有NH4+、HCO3﹣ ， 一定不存在Fe3+ ， 氣體B為NH3 ， 白色沉淀B為BaCO3 ， 濾液B中通入氯氣，得淺黃綠色溶液，溶液中一定沒有Br﹣ ， 濾液B中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉淀C，C為AgCl，說明濾液B中含有Cl﹣ ， 由于加入氯化鋇溶液，不能確定原溶液中是否含有Cl﹣；
n（NH4+）=n（NH3）= =0.1mol，則c（NH4+）=0.1mol/L，溶液中c（Na+）=0.2mol/L，
B（碳酸鋇）的物質的量為 =0.1mol，則n（HCO3﹣）=0.1mol，故c（HCO3﹣）=0.1mol/L，
E（碳酸鈣）的物質的量為 =0.1mol，則n（CO32﹣）=0.1mol，故c（CO32﹣）=0.1mol/L，
D（硫酸鋇）的物質的量= =0.05mol，則n（SO42﹣）=0.05mol，故c（SO42﹣）=0.05mol/L，
c（HCO3﹣）=0.1mol/L，c（CO32﹣）=0.1mol/L，c（SO42﹣）=0.05mol/L，單位體積為正電荷=1×0.1mol/L+1×0.2mol/L=0.3mol/L，單位體積內負電荷=1×0.1mol/L+2×0.1mol/L+2×0.05mol/L=0.4mol/L，則單位體積為正電荷＜單位體積內負電荷，故一定含有K+ ， 當溶液中沒有Cl﹣ ， K+離子濃度最小，根據電荷守恒可知，c（K+）最小濃度為0.4mol/L﹣0.3mol/L=0.1mol/L，（1）由上述分析可知，原溶液中肯定存在的離子是（除Na+）CO32﹣、HCO3﹣、SO42﹣、K+、NH4+ ， 溶液中一定沒有的陽離子是：Fe3+、Ba2+ ，
所以答案是：CO32﹣、HCO3﹣、SO42﹣、K+、NH4+；Fe3+、Ba2+；（2）由上述分析可知，白色沉淀B為碳酸鋇，是由HCO3﹣、Ba2+、OH﹣反應生成，反應離子方程式為HCO3﹣+Ba2++OH﹣=BaCO3↓+H2O，沉淀A溶于稀硝酸的離子方程式為BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑，
所以答案是：HCO3﹣+Ba2++OH﹣=BaCO3↓+H2O；BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑；（3）將濾液A和沉淀A分開的操作是過濾，洗滌．洗滌的操作是沿玻璃棒繼續向漏斗中加水至剛好浸沒沉淀，待水自然流下后重復操作2﹣3次，
所以答案是：沿玻璃棒繼續向漏斗中加水至剛好浸沒沉淀，待水自然流下后重復操作2﹣3次．