Question

【題目】在Na+濃度為0.5molL﹣1的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子．

（已知H2SiO3為不溶于水的膠狀沉淀，加熱時易分解為兩種氧化物）

陽離子	K+	Ag+	Ca2+	Ba2+
陰離子	NO3﹣	CO32﹣	SiO32﹣	SO42﹣

現取該溶液100mL進行如下實驗（氣體體積均在標準狀況下測定）．

序號K]	實驗內容	實驗結果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產生白色膠狀沉淀并放出標準狀況下0.56L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質量	固體質量為2.4g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無明顯現象

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中生成氣體的離子方程式為；

（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/molL﹣1

Answer 1

【答案】（1）Ag+、Ca2+、Ba2+；

（2）CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑；

（3）

陰離子	NO3﹣	CO32﹣	SiO32﹣	SO42﹣
c/molL﹣1	？	0.25	0.4	0

【解析】

試題分析：根據溶液為澄清溶液可知：溶液中含有的離子一定能夠大量共存；由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32-，其濃度為=0.25mol/L，則一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32-，發生反應SiO32-+2H+=H2SiO3↓，硅酸加熱分解生成二氧化硅，固體質量為2.4g為二氧化硅的質量，根據硅原子守恒，SiO32-的濃度為=0.4mol/L；由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO42-，根據電荷守恒2c（CO32-）+2c（SiO32-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為0.8mol/L，不能確定NO3-是否存在；

（1）由實驗Ⅰ可知，加入足量稀鹽酸生成白色沉淀并在標準狀況下放出0.56L氣體，則該溶液中一定含有CO32-、SiO32-，則一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+；

（2）加入鹽酸，生成氣體CO2的離子反應為CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑；

（3）根據上述分析過程，得到：

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/molL-1	？	0.25	0.4	0

。