Question

（10分）某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：K^＋、Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋、NH₄⁺、Cl^－、CO₃^2－和SO₄^2－。现每次取10.00mL进行实验：

①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；

②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.672L（标准状况下）

③第三份加入足量BaCl₂溶液后得干燥沉淀6.63g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余4.66g。

请回答：

⑴．c(CO₃^2－)=______。

⑵．K^＋是否存在？_____________；若存在，浓度范围是__________（若不存在，则不必回答第2问）。

⑶．根据以上实验，不能判断哪种离子是否存在？若存在，这种离子如何进行检验？______、__________。

Answer

1mol/L  存在   ≥3 mol/L   Cl-  取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在氯离子，否则无氯离子

【解析】第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明Cl－、CO32－和SO42－至少含有一种；第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.672L，则一定含有NH4+，且物质的量是0.03mol；第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.63g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余4.66g，说明一定含有CO32－和SO42－，且物质的量分别是0.01mol和0.02mol，则c(CO32－)=0.01molL÷0.01mol/L＝1mol/L。因此溶液中一定没有Mg2＋、Fe3＋、Al3＋。由于溶液是电中性的，而CO32－和SO42－的负电荷数是0.06mol，NH4+是0.03mol，而氯离子是不能确定的，所以钾离子一定有，且其物质的量大于或等于0.03mol，则钾离子浓度大于或等于3 mol/L。检验钾离子的方法是取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在氯离子，否则无氯离子。