Question

某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：K^＋、Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋、NH₄⁺、Cl^－、CO₃^2－和SO₄^2－。现每次取10.00mL进行实验：

①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；

②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.672L（标准状况下），但整个过程中无沉淀生成。

③第三份加入足量BaCl₂溶液后得干燥沉淀6.63g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余4.66g。

请回答：

（1）c(CO₃^2－)=______   mol/L。

（2）K^＋是否存在？_____    (填“存在”或“不存在”)；若存在，浓度范围是________        （若不存在，则不必回答第2问）。

（3）根据以上实验，不能判断哪种离子是否存在？     ，若存在，这种离子如何进行检验？

Answer

（1）1mol/L （2分）（2）存在（1分） ，c(K+)≥3mol/L （2分）

不能判断Cl-是否存在（1分）。取少量溶液于试管中，滴加过量Ba(NO3)2溶液后，取上层清夜，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，则证明有Cl- （2分）

【解析】

试题分析：根据①判断：溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-。根据②判断，该溶液中不含Mg2+、Fe3+、Al3+三种离子，含有NH4+。根据③判断，该溶液中含有CO32-和SO42-离子。

（1）根据实验③现象，酸洗涤沉淀前后，质量减少，减少的质量为碳酸钡的质量，

Ba2++CO32-=BaCO3↓

1mol 197g

0.02mol （6.27-2.33）g，

碳酸根的物质的量浓度= =0.2mol/L；

（2）根据③现象，酸洗涤沉淀后沉淀的质量为硫酸钡的质量，则

Ba2++SO42-=BaSO4↓

1mol 233g

0.01mol 2.33g

铵根离子的物质的量为

NH4++OH- NH3↑+H2O

1mol 22.4L

0.04m0l 0.896L

根据溶液中阴阳离子所带电荷相等得，钾离子存在；一个硫酸根离子、一个碳酸根离子都各带两个单位的负电荷，一个铵根离子、一个钾离子各带一个单位的正电荷，设其物质的量为xmol，根据溶液中阴阳离子所带电荷相等列方程式，

0.02mol×2+0.01mol×2=0.04m0l×1+xmol×1

x=0.02

钾离子的物质的量浓度= =0.2mol/L；（3）根据①不能判断氯离子是否存在；氯离子和银离子反应生成白色沉淀，且该沉淀不溶于水和硝酸，所以可用硝酸酸化的硝酸银溶液检验，但先判断硫酸根离子的干扰。即，取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在氯离子，否则无氯离子。

考点：考查了离子的检验方法和离子共存