Question

今有一混合物的水溶液，可能大量含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^—、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL溶液进行如下实验：

（1）第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生

（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol

（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，以下针对原溶液的推测正确的是

A．Cl^—一定不存在   B．K⁺一定存在   C．Mg²⁺一定存在    D．Ba²⁺可能存在

Answer

B

【解析】

试题分析：根据题意，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．Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3沉淀，因此两者也不能大量共存．

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-中的至少一种；

第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，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0.04mol，可得NH4+也为0.04mol；

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↓，则溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+和Mg2+；

由已知条件可知BaSO4为2.33g，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+，可能存在Cl-；而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，电荷不守恒，故溶液里还含有K+，其物质的量至少为0.2mol，当K+为0.2mol时则没有Cl—；选项B符合题意。

考点：离子反应与离子共存，涉及溶液里的电荷守恒。