Question

在Na⁺浓度为0.5mol/L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子：

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

取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定)：

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀HCl	产生白色沉淀并放出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	在Ⅱ的滤液中滴加BaC12溶液	无明显现象

试回答下列问题：

(1)实验I能确定一定不存在的阳离子是                     。

(2)实验I中生成沉淀的离子方程式为                       。

(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“不能确定”)

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

(4)判断K⁺是否存在，若存在求其最小浓度(若不存在说明理由)                  。

Answer

(14分)

(1)Ag+、Mg2+、Ba2+

(2)SiO32-+2H+＝H2SiO3↓

(3)

阴离子

NO3-

CO32-

SiO32-

SO42-

c/mol·L-1

不能确定

0.25

0.4

0

(4)存在，其最小浓度为0.8mol/L

【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能大量共存；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+，故答案为：Ag+、Mg2+、Ba2+；

(2)根据以上计算可知，不能确定NO3-，c(CO32-)=0.25mol/L，c(SiO32-)=0.4mol/L，一定不存在硫酸根离子，所以c(SO42-)=0；

(3)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。

考点：考查离子共存、离子检验等。