Question

有600 mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现将此溶液分成三等份，进行如下实验：

（1）向第一份中加入AgNO₃溶液，有沉淀产生；

（2）向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04 mol；

（3）向第三份中加足量BaCl₂溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。 根据上述实验现象，以下推测正确的是

A.K⁺不一定存在 B.Ba²⁺、Mg²⁺不一定都存在

C.Cl^-不一定存在 D.混合溶液中CO₃^2-的浓度为0.2 mol/L

Answer

C

【解析】

第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl－+Ag+=AgCl↓、CO32－+2Ag+=Ag2CO3↓、SO42－+2Ag+=Ag2SO4↓，所以可能含有Cl－、CO32－、SO42－；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+，则一定含有NH4+，根据反应NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O可知，产生NH3为0.04mol，则NH4+也为0.04mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，说明有部分沉淀溶于盐酸、部分沉淀不溶于盐酸，则沉淀为BaCO3和BaSO4，溶液中一定存在CO32－、SO42－，一定不存在Ba2＋，由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为2.33g÷233g/mol=0.01mol，BaCO3为6.27g－2.33g=3.94g，物质的量为3.94g÷197g/mol=0.02mol，则CO32－物质的量为0.02mol，CO32－物质的量浓度为0.02mol÷0.2L=0.1mol/L。

A. CO32－、SO42－、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32－、SO42－所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒可知，K+一定存在，且K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量＞0.02mol时，溶液中还必须存在Cl－，故A错误；

B. 溶液中一定存在CO32－、SO42－，因Ba2+和CO32－、SO42－可发生反应生成BaCO3和BaSO4沉淀，Mg2+和CO32－可发生反应生成MgCO3沉淀，因此Mg2+和Ba2+一定不存在，故B错误；

C. 根据A项分析可知，只有当K+物质的量＞0.02mol时，溶液中才必须存在Cl－，所以不能确定溶液中Cl－是否存在，故C正确；

D. 由上述分析可知，溶液中CO32－的物质的量浓度为0.1mol/L，故D错误；

答案选C。