Question

现有某混合物的无色透明溶液，可能含有以下离子中的若干种：

Na^＋、NH₄^＋、Cl^－、Mg^2＋、Ba^2＋、CO₃^2－、SO₄^2－，现取三份各100mL溶液进行如下实验：

①第一份加入足量AgNO₃溶液有沉淀产生，加足量稀硝酸后沉淀部分溶解；

②第二份加足量NaOH溶液充分加热后，收集到气体0.896L(标准状况)；

③第三份加足量BaCl₂溶液后，过滤后充分干燥得到沉淀6.27g，再经足量稀硝酸洗涤、干燥后，沉淀质量变为2.33g。根据上述实验现象和有关数据，回答下列问题：

（1）原溶液中一定存在的阴离子是            ，一定不存在的离子是       ，可能存在的离子是               。

（2）②中发生化学反应的离子方程式为                        。

（3）③中生成可溶于稀硝酸的沉淀化学式为          ，物质的量为        mol,该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式为                        。

Answer

(1)CO32－、SO42－;Mg2＋、Ba2＋; Cl-

(2)NH4＋+OH-NH3↑+H2O

(3)BaCO3；0.02；BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O

【解析】

试题分析：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有：Cl-、CO32-、SO42-；

②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04mol，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.04mol；

③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量为：=0.01mol；6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，碳酸钡的物质的量为：=0.02mol，故原溶液中一定存在CO32-、SO42-，则一定没有Mg2+、Ba2+；

再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH4+）=0.04mol；c（-）=2c（CO32-）+2c（SO42-）=0.06mol，正电荷总物质的量大于负电荷，故原溶液中一定有Na +，至少为0.02mol；

综合以上可以得出，一定存在的离子有：NH4+、Na +、CO32-、SO42-，一定没有的离子Mg2+、Ba2+，可能存在Cl-；

（1）原溶液中一定存在的阴离子是CO32－、SO42－，一定不存在的离子是Mg2+、Ba2+，可能存在的离子是Cl-，故答案为：CO32－、SO42－ ; Mg2＋、Ba2＋; Cl-；

（2）②中发生化学反应的离子方程式为NH4＋+OH-NH3↑+H2O，故答案为：NH4＋+OH-NH3↑+H2O；

（3）根据上述发现，③中生成可溶于稀硝酸的沉淀是碳酸钡，物质的量为0.02mol,碳酸钡溶于稀硝酸的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，故答案为：BaCO3；0.02；BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。

【考点定位】考查常见离子的检验，离子共存

【名师点晴】本题考查常见阴、阳离子的检验方法，题目难度中等，注意掌握常见离子的化学性质及检验方法，本题中根据电荷守恒判断钾离子的存在为易错点，做题时需要细致分析。解答此类试题需要储备和积累一些基础知识，如熟记常见的离子的检验方法：NH4+：NaOH溶液(浓)，加热，产生有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体；Fe2+：①NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色；②新制的氯水+KSCN溶液；②滴加新制的氯水，溶液由浅绿色变为黄色，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色；③铁氰酸钾，加入蓝色铁青化亚铁沉淀，等等。