Question

（10分）有一混合物的水溶液，只可能含以下离子中的若干种：K^＋ 、Al^3＋ 、Fe^3＋ 、Mg^2＋ 、Ba^2＋ 、 NH₄^＋、Cl^－ 、CO₃^2－、SO₄^{2 －}，现取三份100 mL溶液进行如下实验：

①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生。

②第二份加过量NaOH溶液加热后收集到气体0.02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。

③在甲溶液中通过量CO₂，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02 g。

④第三份加足量BaCl₂溶液后得白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤干燥后质量为11.65 g。

根据上述实验回答：

（1）一定不存在的离子是___________，不能确定是否存在的离子是_____________。

（2）试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满)：

离子符号______，浓度__________________；

离子符号______，浓度__________________；

离子符号______，浓度__________________；

（3）试确定K^＋ 是否存在________(填“是”或“否”)，判断的理由是__________。

Answer

（10分）

（1）Fe3＋、Mg2＋、CO32—、Ba2＋； Cl—

（2）SO42— ；0.5 mol/L

（3）是；溶液中肯定存在的离子是NH4+、Al3＋、SO42—。经计算NH4+、Al3＋物质的量都是0.02mol，SO42—物质的量是0.05 mol，根据电荷守恒，K＋一定存在

【解析】

试题分析：①第一份加入几滴AgNO3溶液后有沉淀产生，溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-；②第二份加过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.02mol，无沉淀生成，该气体是氨气，一定有铵根离子，铵根离子的物质的量是0.02mol，无沉淀生成，一定不含Fe3+、Mg2+；③在甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02g，说明原溶液中一定存在Al3+，结合离子共存可知一定不存在CO32-；1.02g为氧化铝的质量，其物质的量为：=0.01mol，说明每份溶液中含有0.02molAl3+；④第三份加足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，说明原溶液中一定存在SO42-，则一定不存在钡离子。

（1）根据分析可知，一定存在的离子为：K+、NH4+、Al3+、SO42-，一定不存在的离子为：Fe3+、Mg2+、CO32-、Ba2+，无法确定是否存在Cl-，所以溶液中可能存在Cl-，故填：Fe3+、Mg2+、CO32-、Ba2+；Cl-；

（2）溶液中肯定存在的阴离子是SO42-。沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，质量为11.65g，则硫酸钡的物质的量为：=0.05mol，其物质的量浓度为=0.5 mol/L，故填：SO42- ；0.5 mol/L

（3）溶液中正电荷的总物质的量为：n（NH4+）+3n（Al3+）=0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，负电荷的总物质的量为：2n（SO42-）=0.1mol，根据电荷守恒，溶液中一定存在钾离子，故填：是；溶液中肯定存在的离子是NH4+、Al3＋、SO42—。经计算NH4+、Al3＋物质的量都是0.02mol，SO42—物质的量是0.05 mol，根据电荷守恒，K＋一定存在。

考点：考查了离子反应和离子共存的相关知识。