Question

甲同学发布了三份无色溶液检测报告,结果如下（水电离的H⁺、OH^-忽略不计）:

溶液(1)中所含全部离子及其浓度

离子	浓度mol/L	离子	浓度mol/L
Na^+	0.1	Cu^2+	0.2
Ba^2+	0.5	NO3^-	1.5
Mg^2+	0.3	Cl^-	0.6

溶液(2)中所含全部离子及其浓度

离子	浓度mol/L	离子	浓度mol/L
Na^+	0.1	Cl^-	0.9
Ag^+	0.5	NO3^-	0.3
Mg^2+	0.3

溶液(3)中所含全部离子及其浓度

离子	浓度mol/L	离子	浓度mol/L
Na^+	0.1	Cl^-	0.2
K^+	0.5	NO3^-	0.3
Mg^2+	0.3	SO4^2-	0.4

试分析判断：上述三份检测结果是否可靠，若不可靠，说出理由。

I.溶液(1)结果是否可靠________，理由________。

溶液(2)结果是否可靠_________，理由________。

溶液(3)结果是否可靠_________，理由________。

II.乙同学对可能含有下列6种离子的溶液进行如下实验：Cl^-，SO₄^2-，NH₄⁺，CO₃^2-，K⁺，Na⁺；

已知：NH₄^＋＋OH^－NH₃↑＋H₂O

a.取200mL上述溶液，向其中加入足量BaCl₂溶液，反应后将沉淀过滤，洗涤，干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入足量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。

b.向a的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生标况下的气体1.12L（假定气体全部逸出 ）

(1)溶液中一定存在的离子有_____，可能存在的离子有_____。

(2)原溶液中___，___(填“＞”“＜”“=”，下同)

(3)如果上述6种离子都存在，则____。

Answer

不可靠 原溶液无色，不会含有Cu2+ 不可靠 Ag+和Cl-不可能共存 不可靠 分析结果中阴阳离子电荷不相等 Cl-、SO42-、NH4+、CO32- K+、Na+ 0.05 ＞ ＞

【解析】

a．取200mL溶液，向其中加入足量BaCl2溶液有白色沉淀生成，再向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明沉淀是BaCO3和BaSO4，则溶液中含有SO42-、CO32-；

b．向a的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生气体，说明原溶液中含有NH4+。

I．溶液(1)中有Cu2+，Cu2+在溶液中呈蓝色，而题中说的是无色溶液，故溶液(1)结果不可靠；

溶液(2)中有Ag+和Cl-，但是Ag+和Cl-在溶液中不能大量共存，故溶液(2)的结果不可靠；

溶液(3)，阳离子所带正电荷的总浓度为0.1mol/L+0.3mol/L+0.3mol/L×2=1mol/L；阴离子所带负电荷的总浓度为0.2mol/L+0.3mol/L+0.4mol/L×2=1.3mol/L，因此溶液不是电中性，所以溶液(3)的结果不可靠；

II．(1)a．取200mL溶液，向其中加入足量BaCl2溶液有白色沉淀生成，再向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明沉淀是BaCO3和BaSO4，沉淀质量共4.30g，则溶液中含有SO42-、CO32-，向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，有2.33g沉淀不溶，则硫酸钡的质量是2.33g，所以n(SO42-)=n(BaSO4)==0.01mol，m(BaCO3)=4.3g-2.33g=1.97g，n(CO32-)=n(BaCO3)==0.01mol，故c(CO32-)=0.01mol0.2L=0.05，c(SO42-)=0.01mol0.2L=0.05；

(2)向a的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生标况下的气体体积是1.12L，该气体是NH3，n(NH3)==0.05mol，因为n(NH4+)=n(NH3),所以c(NH4+)=0.05mol0.2L=0.25mol/L，故c(NH4+)＞c(SO42-)；

(3)由溶液呈电中性可知：n(NH4+)+n(K+)+n(Na+)=2n(SO42-)+2n(CO32-)+n(Cl-)，则n(Cl-)=n(NH4+)+n(K+)+n(Na+)-2n(SO42-)-2n(CO32-)=0.05+n(K+)+n(Na+)-2×0.01-2×0.01=0.01+n(K+)+n(Na+)＞0.01mol，c(Cl-)＞，c(Cl-)0.05，故c(Cl-)＞c(SO42-)。