Question

某溶液中可能含有K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、SO₄^2－、CO₃^2－、Cl^－中的几种离子：

①取V mL的溶液滴加足量的 BaCl₂ 溶液，过滤，得到4.30g白色沉淀，往白色沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，余下2.33g沉淀未溶解；往滤液中滴加足量的AgNO₃溶液，生成白色沉淀0.45mol。

②另取原溶液 V mL 与足量的 NaOH固体共热，生成气体 1.12 L(标准状况下)。

根据以上实验，回答下列问题：

(1)溶液中一定存在的阴离子有_____________

(2)溶液中不能确定存在的离子有 _____

(3)实验②发生反应的离子方程式为_____

Answer

SO42－、 CO32－、 Cl－ K+ NH4+ +OH－ NH3 ↑ + H2O

【解析】

不溶于盐酸的2.33g沉淀为BaSO4；溶于盐酸的沉淀为BaCO3，质量为4.30g-2.33g=1.97g；因为滴加足量的BaCl2溶液，引入了Cl-，所以加入足量的AgNO3溶液，由生成白色沉淀0.45mol，不能确定溶液中是否含有Cl-；原溶液与足量NaOH固体共热，生成气体为NH3，其体积为1.12 L(标准状况下)，由此可确定溶液中含有NH4+；

(1)由上面分析，可确定溶液中一定存在的阴离子有SO42-、CO32-，是否存在Cl-，可利用电荷守恒进行判断；

(2)因为含有SO42-、CO32-，所以溶液中一定不存在Ba2+，再据(1)中分析，确定K+、Cl-是否存在；

(3)实验②发生NH4+与OH-的反应，生成NH3和水。

由上面分析可知，m(BaSO4)= 2.33g，m(BaCO3)= 4.30g-2.33g=1.97g，V(NH3)= 1.12 L。由此可求出n(BaSO4)==0.01mol，n(BaCO3)==0.01mol，n(NH3)==0.05mol，从而得出n(SO42-)=0.01mol，n(CO32-)=0.01mol，n(NH4+)=n(NH3)=0.05mol。从离子共存分析，溶液中一定不含有Ba2+；依据电荷守恒，溶液中一定含有Cl-，可能含有K+；

(1)由上面分析，可确定溶液中一定存在的阴离子有SO42-、CO32-、Cl-；

答案为：SO42－、 CO32－、Cl－；

(2)溶液中不能确定存在的离子有K+；

答案为：K+；

(3)实验②发生反应的离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O；

答案为：NH4++OH-NH3↑+H2O。