Question

【題目】有600 mL某種混合物溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，現將此溶液分成三等份，進行如下實驗：

（1）向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀產生；

（2）向第二份中加足量NaOH溶液并加熱后，收集到氣體0.04 mol；

（3）向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g。 根據上述實驗現象，以下推測正確的是

A. K+不一定存在 B. Ba2+、Mg2+不一定都存在

C. Cl-不一定存在 D. 混合溶液中CO32-的濃度為0.2 mol/L

Answer 1

【答案】C

【解析】第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生，可能發生Cl－+Ag+=AgCl↓、CO32－+2Ag+=Ag2CO3↓、SO42－+2Ag+=Ag2SO4↓，所以可能含有Cl－、CO32－、SO42－；第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol，能和NaOH溶液加熱產生氣體的只能是NH4+，則一定含有NH4+，根據反應NH4＋＋OH－NH3＋H2O可知，產生NH3為0.04mol，則NH4+也為0.04mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g，說明有部分沉淀溶于鹽酸、部分沉淀不溶于鹽酸，則沉淀為BaCO3和BaSO4，溶液中一定存在CO32－、SO42－，一定不存在Ba2＋，由條件可知BaSO4為2.33g，物質的量為2.33g÷233g/mol=0.01mol，BaCO3為6.27g－2.33g=3.94g，物質的量為3.94g÷197g/mol=0.02mol，則CO32－物質的量為0.02mol，CO32－物質的量濃度為0.02mol÷0.2L=0.1mol/L。A. CO32－、SO42－、NH4+物質的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32－、SO42－所帶負電荷分別為0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所帶正電荷為0.04mol，根據溶液中電荷守恒可知，K+一定存在，且K+物質的量≥0.02mol，當K+物質的量＞0.02mol時，溶液中還必須存在Cl－，故A錯誤；B. 溶液中一定存在CO32－、SO42－，因Ba2+和CO32－、SO42－可發生反應生成BaCO3和BaSO4沉淀，Mg2+和CO32－可發生反應生成MgCO3沉淀，因此Mg2+和Ba2+一定不存在，故B錯誤；C. 根據A項分析可知，只有當K+物質的量＞0.02mol時，溶液中才必須存在Cl－，所以不能確定溶液中Cl－是否存在，故C正確；D. 由上述分析可知，溶液中CO32－的物質的量濃度為0.1mol/L，故D錯誤；答案選C。