Question

(12分)下面是某化学研究性学习小组对某水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Cl^－、CO和SO中的若干种，该小组同学取100 mL水样进行实验：

向样品中先滴加BaCl₂溶液，再滴加1.0 mol·L^－1的盐酸，实验过程中沉淀质量的变化如右图所示：

请回答下列问题：

(1)水样中一定含有的阴离子是________________，其物质的量之比为________。

(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式________________。

(3)由B点到C点变化过程中消耗盐酸的体积为________。

(4)试根据实验结果推测K^＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K^＋的物质的量浓度c(K^＋)的范围是________。(若K^＋不存在，则不必回答该问)

Answer

(1)CO和SO 2∶1或SO和CO 1∶2

(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O

(3)0.04 L或40 mL

(4)是 c(K＋)≥0.6 mol·L－1

【解析】由题中图像变化知，与BaCl2反应产生沉淀的离子为SO和CO，OA段对应沉淀为BaSO4和BaCO3，BC段加盐酸时，BaCO3溶解，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，n(BaCO3)＝＝0.02 mol＝n(CO)，则n(BaSO4)＝＝0.01 mol＝n(SO)，即n(CO)∶n(SO)＝0.02 mol∶0.01 mol＝2∶1。

因为CO、SO的存在，则Mg2＋、Ca2＋不存在，Cl－可能存在，溶液中一定存在K＋，由于Cl－的量不确定，则n(K＋)≥0.02 mol×2＋0.01 mol×2＝0.06 mol，BC段消耗V(HCl)＝＝0.04 L。