Question

今有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₂^-、Cl^-，现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.896L（标况）．
（2）第二份加盐酸后，生成无色无味气体且该气体能使饱和石灰水变浑浊；继续加入加HNO₃酸化后，再加过量AgNO₃溶液，溶液中析出白色沉淀．
（3）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．根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
A．溶液中CO₃^2-浓度为0.1 mol•L^-1
B．K⁺浓度至少为0.2mol•L^-1
C．无法确定Cl^-、NO₂^-的存在
D．Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能大量存在

Answer

（1）第一份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.896L（标况）物质的量为0.04mol；证明原溶液中含有NH4+、亚硝酸根离子不能存在；
（2）第二份加盐酸后，生成无色无味气体且该气体能使饱和石灰水变浑浊，证明含有CO32-、一定不含有SO32-，Mg2+、Ba2+、Al3+、NO2-；继续加入加HNO3酸化后，再加过量AgNO3溶液，溶液中析出白色沉淀，不能证明含有氯离子；
（3）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．说明一定含有CO32-、SO42-、n（CO32-）=n（BaCO3）==0.02mol；n（SO42-）=n（BaSO4）==0.01mol，
【解析】
（1）第一份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.896L（标况）物质的量为0.04mol；证明原溶液中含有NH4+；亚硝酸根离子不能存在；
（2）第二份加盐酸后，生成无色无味气体且该气体能使饱和石灰水变浑浊，证明含有CO32-、一定不含有SO32-，Mg2+、Ba2+、Al3+；NO2-；继续加入加HNO3酸化后，再加过量AgNO3溶液，溶液中析出白色沉淀，不能证明含有氯离子；
（3）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．说明一定含有CO32-、SO42-、n（CO32-）=n（BaCO3）==0.02mol；n（SO42-）=n（BaSO4）==0.01mol，
A、溶液中CO32-浓度==0.2 mol•L-1；故A错误；
B、依据溶液中电荷守恒，若溶液中含有NH4+、CO32-、SO42-、；依据电荷计算可知银离子电荷总数=0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol；NH4+电荷数0.04mol；所以一定含有钾离子，且K+浓度至少为=0.2mol/L，故B正确；
C、依据分析判断，Cl-不能确定，NO2-离子一定不存在，故C错误；
D、镁离子和碳酸根了也可以形成沉淀，故D错误；
故选B．