Question

在Na⁺浓度为0.5molL^﹣1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子．

（已知H₂SiO₃为不溶于水的胶状沉淀，加热时易分解为两种氧化物）

阳离子	K^+	Ag^+	Ca^2+	Ba^2+
阴离子	NO3^﹣	CO3^2﹣	SiO3^2﹣	SO4^2﹣

现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）．

序号K]	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀盐酸	产生白色胶状沉淀并放出标准状况下0.56L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为2.4g
Ⅲ	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液	无明显现象

请回答下列问题．

（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是；

（2）实验Ⅰ中生成气体的离子方程式为；

（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）．

阴离子	NO3^﹣	CO3^2﹣	SiO3^2﹣	SO4^2﹣
c/mol•L^﹣1

Answer

（1）Ag+、Ca2+、Ba2+；

（2）CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑；

（3）

阴离子

NO3﹣

CO32﹣

SiO32﹣

SO42﹣

c/mol•L﹣1

？

0.25

0.4

0

【解析】

试题分析：根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32-，其浓度为=0.25mol/L，则一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-，发生反应SiO32-+2H+=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO32-的浓度为=0.4mol/L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42-，根据电荷守恒2c（CO32-）+2c（SiO32-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO3-是否存在；

（1）由实验Ⅰ可知，加入足量稀盐酸生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体，则该溶液中一定含有CO32-、SiO32-，则一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+；

（2）加入盐酸，生成气体CO2的离子反应为CO32﹣+2H+=H2O+CO2↑；

（3）根据上述分析过程，得到：

阴离子

NO3-

CO32-

SiO32-

SO42-

c/mol•L-1

？

0.25

0.4

0

。

【考点定位】考查离子共存、离子检验等

【名师点晴】由题意“溶液为澄清溶液”可知：溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32﹣，其浓度为=0.25mol/L，则一定没有Ag+、Ca2+、Ba2+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO32﹣的浓度为=0.4mol/L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣，根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO3﹣是否存在，据此进行解答。