Question

【題目】由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K+、Cl﹣、NH4+、Mg2+、CO32﹣、Ba2+、SO42﹣ ． 將該混合物溶于水后得澄清溶液，現取3份100mL該溶液分別進行如下實驗：

實驗序號	實驗內容	實驗結果
1	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體1.12L（已折算成標準狀況下的體積）
3	加足量BaCl2溶液，反應后進行（ ）、（ ）、干燥、稱量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量	第一次稱量讀數為6.27g，第二次稱量讀數為2.33g

試回答下列問題：
（1）根據實驗1～3判斷混合物中一定不存在的離子是；
（2）寫出實驗3中的空格處的實驗操作；
（3）根據實驗對Cl﹣是否存在的判斷是（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能確定”）；
（4）溶液中K+是否存在？（填“一定存在”、“一定不存在”或“不能確定”）；若“一定存在”，則K+物質的量濃度的范圍（若“一定不存在”或“不能確定”不填此空）．

Answer 1

【答案】
（1）Mg2+、Ba2+
（2）過濾、洗滌
（3）不能確定
（4）一定存在；＞0.1 mol?L﹣1
【解析】解：（1）碳酸銀、硫酸銀、氯化銀都是白色沉淀，因此實驗1得到沉淀無法確定是氯化銀，故實驗1對Cl﹣是否存在的判斷是：不能確定；利用實驗2可知含有銨離子，利用實驗3可知沉淀一定是碳酸鋇和硫酸鋇，即溶液中一定含有CO32﹣、SO42﹣ ， 碳酸鋇、碳酸鎂、硫酸鋇等都是不溶于水的沉淀，故可判知溶液一定不存在的離子是：Ba2+、Mg2+ ， 所以答案是：Ba2+、Mg2+；（2）加足量BaCl2 溶液，對所得沉淀進行過濾、洗滌、干燥、稱量，得到的4.66是碳酸鋇和硫酸鋇，再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量，得到的是硫酸鋇，所以答案是：過濾、洗滌；（3）結合（1）（2）中分析可知溶液中一定含有的陰離子為CO32﹣、SO42﹣ ， 由碳酸鋇可溶于鹽酸，硫酸鋇不溶于鹽酸可推知加入鹽酸后剩余2.33g固體為BaSO4 ， 利用硫守恒可知溶液中n（SO42﹣）= =0.01mol，c（SO42﹣）= =0.1mol/L；6.27g固體中碳酸鋇的質量為6.27g﹣2.33g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中n（CO32﹣）= =0.02mol，c（CO32﹣）= =0.2mol/L，溶液中肯定存在的離子是NH4+、CO32﹣和SO42﹣ ， 經計算，NH4+的物質的量為 =0.05 mol，利用（2）中分析、計算可知CO32﹣、SO42﹣的物質的量分別為0.02 mol和0.01 mol，根據電荷守恒，n（正電荷）=n（NH4+）=0.05mol，n（負電荷）=2n（CO32﹣）+2n（SO42﹣）=0.06mol，鉀離子一定存在，氯離子無法判斷是否存在，所以答案是：不能確定；（4）溶液中肯定存在的離子是NH4+、CO32﹣和SO42﹣ ， 經計算，NH4+的物質的量為 =0.05 mol，利用（2）中分析、計算可知CO32﹣、SO42﹣的物質的量分別為0.02 mol和0.01 mol，根據電荷守恒，n（正電荷）=n（NH4+）=0.05mol，n（負電荷）=2n（CO32﹣）+2n（SO42﹣）=0.06mol，鉀離子一定存在，最小濃度是0.1 molL﹣1 ， 所以答案是：一定存在；＞0.1 molL﹣1 ．