Question

【題目】現有1L未知成分的混合溶液，其中除了含有0.2mol/L的Na+外，還可能含有下列離子中的一種或幾種：

現進行如下實驗操作（每次實驗所加試劑均過量）：

已知:①，②，Cl2在常溫下為黃綠色氣體，可溶于水，其水溶液為淺黃綠色；Br2在常溫下是深紅棕色液體，微溶于水，其水溶液為黃色。

（1）由氣體B可確定待測液中含有的離子是____________。

（2）由沉淀D和沉淀E可以判斷待測液中一定含有_____離子，據此可以排除的離子是_____。

（3）由白色沉淀B可確定待測液中含有的離子是____，寫出產生沉淀B的離子方程式_______。

（4）某同學讀圖后，認為待測液中一定不含Br—，他的判斷依據是______。

（5）綜合分析，待測液中的物質的量濃度的取值范圍為________。

Answer 1

【答案】NH4+ SO42-、CO32- Mg2+、Ba2+、Fe3+ HCO3- HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O Br- 大于等于0.1mol/L

【解析】

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-，據此分析。

（1）加入NaOH溶液后能產生氣體，可知該氣體為NH3，故待測液中含有NH4+，故答案為：NH4+；

（2）加入BaCl2生成部分不溶于稀硝酸的白色沉淀，再綜合表格所給的陰離子可知待測液中含有SO42-，又因為部分白色沉淀能溶于硝酸并產生無色氣體，可知待測液中還含有CO32-，故待測液中一定含有SO42-、CO32-；因為陽離子中Mg2+、Ba2+、Fe3+、會與CO32-反應生成沉淀，故待測液中一定不含Mg2+、Ba2+、Fe3+，故答案為：SO42-、CO32-；Mg2+、Ba2+、Fe3+；

（3）加入BaCl2溶液不產生沉淀，濾液加入NaOH溶液后又生成白色沉淀，可推出溶液中不含Mg2+，故可知白色沉淀為BaCO3，故待測液中含有HCO3-；產生沉淀B的離子方程式為：HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O，故答案為：HCO3-；HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O；

（4）溴水為橙色液體，溴化銀為淡黃色固體，而溶液B中通入氯氣，溶液呈淺綠色且溶液B滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現白色沉淀，故待測液中不含Br-，故答案為：Br-；

（5）白色沉淀B為BaCO3，氣體B為NH3，白色沉淀E為CaCO3，白色沉淀D為BaSO4，故可知待測溶液中含有0.1molHCO3-、0.1molNH4+、0.1molCO32-、0.05molSO42-，待測液中是否含有Cl-不能確定，假設不含Cl-，則根據溶液電中性原則可得待測液中K+最小濃度為0.1mol/L，故答案為：大于等于0.1mol/L。