Question

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

第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；

第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.03mol气体；

第三份加足量BaCl₂溶液后，得到干燥沉淀4.30g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。综合上述实验，你认为以下结论正确的是

A．该混合液中一定含有：K⁺、NH₄⁺、CO₃^2－、SO₄^2－，不含Cl^－

B．该混合液中—定含有：NH₄⁺、CO₃^2－、SO₄^2－，可能含K⁺、Cl^－

C．该混合液中一定含有：NH₄⁺、CO₃^2－、SO₄^2－、Cl^－，可能含K⁺

D．该混合液中：c（K⁺） ≥ 0.1mol/L  c（CO₃^2－） = 0.1mol/L

Answer

D

【解析】

试题分析：第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明Cl－、CO32－、SO42－中至少含有一种；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.03mol气体，气体是氨气，一定含有铵根，物质的量是0.03mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀4.30g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，说明达到的白色沉淀是碳酸钡和硫酸钡，其中硫酸钡的物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol，碳酸钡的物质的量是（4.30g－2.33g）÷197g/mol＝0.01mol，阴离子的总电荷为0.01mol×2+0.01mol×2＝0.04mol＞0.03mol，所以一定还存在K+，氯离子不能确定。由于氯离子不能确定，所以钾离子的物质的量至少是0.04mol－0.03mol＝0.01mol，其浓度≥0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L，碳酸根的浓度为0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L，答案选D。

【考点定位】本题考查离子的检验与推断。

【名师点睛】根据离子的特征反应及离子间的共存情况，进行离子推断时要遵循以下三条原则：（1）互斥性原则。判断出一定有某种离子存在时，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有的离子。（2）电中性原则。溶液呈电中性，溶液中一定有阳离子和阴离子，不可能只有阳离子或阴离子。（3）进出性原则。离子检验时，加入试剂会引入新的离子，某些离子在实验过程中可能消失，则原溶液中是否存在该种离子无法判断。解答时，首先，必须以扎实全面的基础知识作后盾。扎实全面的基础知识是考生认真、准确解答试题的前提和基础。例如考生要对离子的性质、离子的特征、离子间的反应关系要有准确全面的认识。其次，必须要有正确清晰的解题思路和正确灵活的解题方法。