Question

由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K^＋、Cl^－、NH₄⁺、Mg^2＋、CO₃^2-、Ba^2＋、SO₄^2-。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100 mL该溶液分别进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
1	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积)
3	加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量	第一次称量读数为6.27 g，第二次称量读数为2.33 g

试回答下列问题：

(1)根据实验1对Cl^－是否存在的判断是________(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”)；根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是________。

(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满)：

阴离子符号	物质的量浓度/mol·L^－^1

(3)试确定K^＋是否存在？________，判断的理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Answer

(1)不能确定 Ba2＋、Mg2＋  (2)

阴离子符号

物质的量浓度/mol·L－1

SO42-

0.1

CO32-

0.2

(3)存在 溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32-和SO42-。经计算，NH4+的物质的量为0.05 mol，CO32-、SO42-的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒，得K＋一定存在

【解析】

试题分析：该混合物溶于水后得澄清溶液，说明Ba2＋和SO42-不能同时存在，加足量NaOH溶液并加热产生气体，说明存在NH4+，由1.12 L氨气可知，NH4+的物质的量为0.05 mol，在第(3)组实验中，沉淀有两种，说明存在SO42-和CO32-，则该混合物中不存在Ba2＋，同时也不存在Mg2＋。

(1)由于未知液分三组分别做实验，Cl－和SO42-都可以与AgNO3溶液产生白色沉淀，所以无法确定Cl－的存在；第(3)组实验第二次称量的是BaSO4固体的质量，说明原溶液中有SO42-，根据离子共存规律一定没有Ba2＋；根据已知的离子可知，第一次称量的固体还有BaCO3，说明原溶液中还有CO32-，而Mg2＋与CO32-不能共存，所以一定没有Mg2＋。

(2)根据第(3)组实验称得固体的质量，可求得：n(BaSO4)＝2.33÷233＝0.01 mol，n(BaCO3)＝(6.27 g－2.33 g)÷197 g·mol－1＝0.02 mol。所以n(SO42-)＝0.01 mol，c(SO42-)＝0.01 mol÷0.1 L＝0.1 mol·L－1；n(CO32-)＝0.02 mol，c(CO32-)＝0.02 mol÷0.1 L＝0.2 mol·L－1。

(3)利用第(2)组实验可求得n(NH4+)＝0.05 mol，c(NH4+)＝0.5 mol·L－1。

根据电荷守恒规律：2×c(CO32-)＋2×c(SO42-)＝0.6 mol·L－1，而1×c(NH4+)＝0.5 mol·L－1，所以必然还有阳离子，故一定有K＋。

考点：考查常见离子的检验和鉴别