Question

某pH=1的工业废液，只可能含有以下离子中的若干种：H⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，现取两份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加入足量AgNO₃溶液，得干燥沉淀3.50g．
②第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀2.33g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量不变．
根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
①一定存在Mg²⁺  ②可能存在CO₃^2-  ③一定存在Cl^-  ④可能存在Ba²⁺  ⑤可能存在Mg²⁺．
A．①③
B．②③
C．③⑤
D．④⑤

Answer

据题意分析，pH=1的工业废液，含有H+，第一份溶液加入AgNO3溶液有沉淀产生，推得可能含有Cl-、SO42-．第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀2.33g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量不变，利用发生的离子反应，经过计算、推得一定存在SO42-，一定不存在Ba2+、根据溶液中阴阳离子的电荷守恒，即可推出Mg2+一定存在．
【解析】
①根据题意，pH=1的工业废液，含有H+，100mL溶液H+物质的量═0.01mol，因CO32-+2H+═CO2↑+H2O，因此两者不能大量共存，一定不存在CO32-，故②错误；
Ba2+和SO42-，可发生离子反应生成BaSO4沉淀，因此两者不能大量共存，一定存在SO42-，故④错误；
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、SO42-；
第二份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀2.33g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量不变，因BaCO3沉淀可溶于盐酸，BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O，所以得沉淀2.33g为不溶于盐酸的BaSO4，发生反应SO42-+Ba2+═BaSO4↓，因此溶液中一定存在SO42-，一定不存在Ba2+、CO32-、由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为 =0.01mol，SO42-的物质的量等于0.01mol，根据SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，生成沉淀Ag2SO4为0.01mol×312g/mol=3.12g，第一份加入足量AgNO3溶液，得干燥沉淀3.50g，说明发生Cl-+Ag+═AgCl↓生成沉淀AgCl为3.50g-2.33g═1.17g，Cl- 的物质的量等于0.02mol，所以一定存在Cl-，故③正确；
Cl-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×1、0.01mol×2，H+所带正电荷为0.01mol，
根据溶液中的电荷守恒，溶液呈电中性，则一定含有镁离子，且镁离子的物质的量为0.02mol×1+0.01mol×2-0.01mol×1=0.03mol，故①正确；
故选A．