Question

某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺ 、Na⁺、K⁺。 为确认溶液组成进行如下实验：

（1）取200mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。

（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况，已知加热时：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，假定产生的气体全部逸出)．由此可以推断原溶液组成

（1）一定存在____________可能存在______________

（2）c(CO₃^2-)=_______________________

（3）如果上述6种离子都存在，则c(Cl^-)________c(SO₄^2-)(填>、=、<)

Answer

（1）Cl-、SO42-、CO32-、NH4+ ；Na+、K+

（2）0.05mol/L(2分)（3）>(3分)

【解析】

试题分析：①取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4，质量一共是4.3g，则溶液中含有CO32-、SO42-，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶，则硫酸钡的质量是2.33g，所以硫酸根离子的物质的量是=0.01mol，所以碳酸钡的质量是4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根离子的物质的量是=0.01mol；②向①的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，物质的量是=0.05mol，说明溶液中有NH4+的物质的量是0.05mol；综合以上分析：

（1）依据溶液电中性原则，假设都存在，那么n(+)=n(-)，即0.05+n(Na+)+n(K+)=2×0.01+2×0.01+n(Cl-)，据此得出n(Cl-)=n(Na+)+n(K+)+0.01＞0.01，所以溶液一定存在的离子有：Cl-、CO32-、SO42-、NH4+；可能存在的离子有：K+、Na+；

（2）依据计算得出c(CO32-)==0.05mol/L；

（3）依据溶液电中性原则，假设都存在，那么n(+)=n(-)，即0.05+n(Na+)+n(K+)=2×0.01+2×0.01+n(Cl-)，据此得出n(Cl-)=n(Na+)+n(K+)+0.01＞0.01=n(SO42-)，即c(Cl-)＞c(SO42-)。

【考点定位】考查常见阳离子检验，涉及离子的定量判断与计算

【名师点晴】明确溶液是电中性的，熟练运用电荷定律是解题关键；取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4，则溶液中含有CO32-、SO42-；向①的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液中有NH4+，由此分析解答。