Question

由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K^＋、Cl^－、NH₄⁺、Mg^2＋、CO₃^2－、Ba^2＋、SO₄^2－。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份 100 mL该溶液分别进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
1	加入AgNO3溶液	有白色沉淀生成
2	加入足量NaOH溶液并加热	收集到气体1.12L(换算成标准状况)
3	加入足量BaCl2溶液,，将所得沉淀洗涤、干燥、称重；再向沉淀中加足量的稀盐酸，洗涤、干燥、称重	第一次称重读数为6.27g，第二次称重读数为2.33g

已知加热时NH₄⁺ + OH^－= NH₃↑+ H₂O, 试回答下列问题：

（1）根据实验1对Cl^－是否存在的判断是___________(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”)；根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是_________________。

（2）试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度：                   。

（3）试确定K^＋是否存在？__________（填“存在”或“不存在”），判断的理由是____________。

（4）若实验3中沉淀加稀盐酸后再洗涤，如何判断沉淀已洗净，方法是        

Answer

（1）不能确定；Ba2＋、Mg2＋；（2）SO42- 0.1mol/L CO32- 0.2mol/L；

（3）存在， 溶液中肯定存在的离子是NH4+、CO32—和SO42—，经计算，NH4+的物质的量为0.05 mol，CO32—、SO42—的物质的量分别为0.02 mol和0.01 mol，根据电荷守恒得K＋一定存在；

（4）取最后一次滤出液少许于试管，向其中滴加几滴硝酸银溶液，若无沉淀，说明沉淀已洗净。

【解析】

试题分析：，某溶液中含有以下离子中的若干种：K＋、Cl－、NH4+、Mg2＋、CO32－、Ba2＋、SO42－。取100mL溶液，向其中加入AgNO3溶液，反应产生白色沉淀，可能是产生AgCl白色沉淀，也可能是产生Ag2SO4沉淀，因此不能确定是否含Cl-；向100mL溶液中加入足量NaOH溶液并加热，收集到气体1.12L(换算成标准状况)，证明含有N4+，根据氮元素守恒可得n(NH4+)=n(NH3)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol；向100mL溶液中加入足量BaCl2溶液,，将所得沉淀洗涤、干燥、称重；再向沉淀中加足量的稀盐酸，洗涤、干燥、称重，第一次称重读数为6.27g，第二次称重读数为2.33g，说明溶液中含CO32—和SO42—，n(SO42—) =2.33g÷233g/mol=0.01mol，n(CO32—)= (6.27g-2.33g) ÷197g/mol=0.02mol，由于CO32—、SO42—与Ba2＋、Mg2＋会形成BaCO3、MgCO3、BaSO4沉淀而不能大量共存，因此一定不含Ba2＋、Mg2＋；已知阳离子的正电荷：NH4+：0.05mol；负电荷总数是：0.02mol×2+0.01×2=0.06mol，大于阳离子带有的正电荷总数，根据溶液呈电中性可知溶液中还应该含有阳离子K＋，其物质的量是0.06mol- 0.05mol =0.01mol。（1）根据实验1对Cl－是否存在的判断是不能确定；根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是Ba2＋、Mg2＋；（2）溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度c(CO32—) =0.02mol÷ 0.1L =0.2mol/L；c(SO42- )=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L ; （3）K＋存在，根据是溶液呈电中性，阳离子带有的正电荷总数与阴离子带有的负电荷总数相等。（4）若实验3中沉淀加稀盐酸后再洗涤，如何判断沉淀已洗净，则洗涤溶液中不含Cl-，检验方法是取最后一次滤出液少许于试管，向其中滴加几滴硝酸银溶液，若无沉淀，说明沉淀已洗净。

【考点定位】考查溶液成分的确定、离子共存、离子检验的知识。

【名师点睛】离子检验、离子共存、离子方程式的书写、离子方程式正误判断是常见的有关离子的知识。离子之间若不能发生任何反应(包括复分解反应、氧化还原反应、络合反应、盐的双水解反应)，则离子可以共存，若发生上述反应，则离子不能大量共存；根据常见的离子的存在的检验方法与与其发生反应不能共存的离子的实验现象可以确定一些离子的存在，同时否定一些离子的存在，对于根据实验现象不能确定的离子，可以利用电荷守恒进行判断。在任何溶液中阳离子带有的正电荷总数与阴离子带有的负电荷总数相等。Ag2SO4、AgCl都是白色不溶性物质，BaSO4是白色不溶于水也不溶于酸的物质，BaCO3是白色不溶于水，却能够溶于酸的物质。