Question

【題目】今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K＋、NH4＋、Cl－、Ca2＋、Ba2＋、

CO32－、SO42－，現取三份100mL溶液進行如下實驗：

第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生；

第二份加入足量NaOH溶液加熱后，收集到0.08mol氣體；

第三份加入足量BaCl2 溶液后，得到干燥沉淀12.54g，經足量的鹽酸洗滌、干燥后，

沉淀質量為4.66g。

根據上述實驗，回答以下問題：

（1）由第一份進行的實驗推斷該混合物是否一定含有Cl- (是或否)

（2）由第二份進行的實驗可知混合物中應含 離子，其物質的量濃度為 。

（3）由第三份進行的實驗可知12.54g 沉淀的成份為 。請計算形成該沉淀的原混合物中各離子的物質的量 。

（4）綜合上述實驗，你認為以下結論正確的是（ ）

A．該混合物中一定含有K+、NH4+、CO32-、SO42-，可能含有Cl-，且n(K+)≥0.04mol

B．該混合物中一定含有NH4+、CO32-、SO42-，可能含有Ca2+、 K+、Cl-

C．該混合物中一定含有NH4+、CO32-、SO42-，可能含有K+、Cl-

D．該混合物中一定含有NH4+、SO42-，可能含有Ca2+、K+、Cl-

Answer 1

【答案】（1）否；（2）NH4+ 0.8mol/L

（3）BaCO3 BaSO4；n(CO32-)=0.04mol n(SO42-)=0.02mol（4）A

【解析】

試題分析：（1）第一份：第一份加入AgNO3，溶液有沉淀產生，說明溶液中可能存在：Cl-、CO32-、SO42-；第二份：加足量NaOH溶液加熱后生成的0.08mol氣體為氨氣，則溶液中一定含有NH4+，且物質的量為0.08mol；第三份：根據題中信息可知4.66為硫酸鋇，n（BaSO4）=n（SO42-）==0.02mol；12.54g為硫酸鋇和碳酸鋇，所以碳酸鋇的物質的量為：=0.04mol；再根據電荷守恒，正電荷為：n（+）=n（NH4+）=0.08mol；n（-）=2n（CO32-）+2n（SO42-）=0.12mol，故一定有K+，至少0.04mol，濃度至少是0.8mol/L；（1）由于碳酸根離子、硫酸根離子都能夠與銀離子反應生成碳酸銀、硫酸銀沉淀，所以無法確定原溶液中是否存在氯離子，故答案為：不一定，因為碳酸銀、硫酸銀都是沉淀；

（2）加足量NaOH溶液加熱后，收集到0.08mol氣體，該氣體為氨氣，說明溶液中 一定存在銨離子，銨離子的物質的量濃度為：c（NH4+）==0.8mol/L，故答案為：NH4+；0.8mol/L；

（3）加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀12.54g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為4.66g，說明沉淀為硫酸鋇和碳酸鋇的混合物，其中4.66g為硫酸鋇沉淀，n（BaSO4）=n（SO42-）==0.02mol；碳酸鋇沉淀的質量為：12.54g-4.66g=7.88g，所以n（BaCO3）=n（CO32- ）==0.04mol，故答案為：BaCO3、BaSO4；n (CO32-)=0.04mol n(SO42-)=0.02mol

（4）根據以上分析可知，溶液中一定存在：K+、NH4+、CO32-、SO42-，可能含有Cl-，若存在氯離子，鉀離子的物質的量大于0.04mol；若不存在氯離子，鉀離子的物質的量為0.04mol，所以A正確，故選A。