Question

有一混合溶液，只可能含有以下离子中的若干种：，现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）向第一份溶液中加入AgNO₃溶液时有沉淀产生；
（2）向第二份溶液中加入足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.06mol；
（3）向第三份溶液中加入足量BaCl₂溶液后，所得沉淀经洗涤干燥、称量为6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g．根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
A．K⁺一定存在
B．100ml溶液中含0.01mol
C．Cl^-可能存在
D．Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

Answer

第一份溶液加入AgNO3溶液有沉淀产生，推得可能含有Cl-、CO32-、SO42-；
第二份溶液加足量NaOH溶液加热后收集到气体，推得一定含有NH4+；
第三份溶液加入足量BaCl2，生成的沉淀部分溶于盐酸，部分不溶，推得一定存在CO32-、SO42-，则一定不存在Ba2+、Mg2+；
计算确定的离子的物质的量，根据溶液中阴阳离子的电荷守恒，推断溶液是否存在K+、Cl-的情况．
【解析】
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-；
第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.06mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+，根据反应NH4++OH-NH3↑+H2O，产生NH3为0.06mol，可得NH4+也为0.06mol；
第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33g．部分沉淀溶于盐酸，为BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸，为BaSO4，发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓，因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+、Mg2+，
由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为=0.01mol，故SO42-的物质的量为0.01mol，BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为=0.02mol，则CO32-物质的量为0.02mol，
由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+，而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.06mol，
A．CO32-、SO42-所带负电荷为0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，NH4+所带正电荷为0.06mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+不一定存在，故A错误；
B．由上述分析可得，100mL溶液中CO32-物质的量为0.02mol，故B错误；
C．CO32-、SO42-所带负电荷为0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，NH4+所带正电荷为0.06mol，根据溶液中电荷守恒，可知Cl-、K+可能按1：1存在，故C正确；
D．由上述分析可知，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+，故D错误；
故选C．