Question

已知NH₄⁺ + OH^－ NH₃↑ + H₂O，NH₃能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。现某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Cl^－、SO₄^2－、CO₃^2－。为确认溶液组成进行如下实验：（1）取200 mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是

A、一定存在SO₄^2－、CO₃^2－、NH₄⁺，可能存在Na⁺、K⁺、Cl^－

B、一定存在SO₄^2－、CO₃^2－、NH₄⁺、Cl^－，一定不存在Na⁺、K⁺

C、c(CO₃^2－)=0.01 mol/L，c(NH₄⁺)＞c(SO₄^2－)

D、如果上述6种离子都存在，则c(Cl^－)＞c(SO₄^2－)

Answer

D

【解析】

试题分析：取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4，则溶液中含有CO32-、SO42-；向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液中有NH4+；另取上述原溶液少量，滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液，没有明显现象，说明溶液中没有Cl-．故溶液中一定存在SO42-、CO32-、NH4+，一定不存在Cl-，可能存在Na+、K+。沉淀4.30g为BaCO3和BaSO4的总量，又向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶，故BaSO4的物质的量为(2.33g)/(233g/mol)=0.01mol, 则BaCO3的的物质的量为0.01 mol，c(CO32－)=0.01mol/0.2L=0.05 mol/L,又NH4+ + OH－ NH3↑ + H2O，且NH3的物质的量为1.12L/(22.4L/mol)=0.05mol。则c(NH4+)＞c(SO42－)。如果上述6种离子都存在，则存在如下平衡：n(Na+)+ n(K+)+ n(NH4+)= n(SO42－) +n (CO32－) +n (Cl－)，即n(Na+)+ n(K+)+0.05mol=0.01mol+0.01mol+ n (Cl－),故n (Cl－)=0.03+ n(Na+)+ n(K+)﹥n(SO42－) 即c(Cl－)＞c(SO42－)。

考点：常见阳离子的检验；常见阴离子的检验。