C
分析:根據(jù)題意,Ba
2+和SO
42-,可發(fā)生離子反應生成BaSO
4↓,因此兩者不能共存.Ba
2+和CO
32-可發(fā)生離子反應生成BaCO
3↓,因此兩者也不能共存.
第一份加入AgNO
3溶液有沉淀產(chǎn)生,可能發(fā)生Cl
-+Ag
+═AgCl↓、CO
32-+2Ag
+═Ag
2CO
3↓、SO
42-+2Ag
+═Ag
2SO
4↓,所以可能含有Cl
-、CO
32-、SO
42-.
第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體0.04mol,能和NaOH溶液加熱產(chǎn)生氣體的只能是NH
4+,而沒有沉淀產(chǎn)生說明一定不存在Mg
2+.故可確定一定含有NH
4+,一定不存在Mg
2+.根據(jù)反應NH
4++OH
-NH
3↑+H
2O,產(chǎn)生NH
3為0.04mol,可得NH
4+也為0.04mol.
第三份加足量BaCl
2溶液后,得干燥沉淀6.27g,經(jīng)足量鹽酸洗滌.干燥后,沉淀質量為2.33g.部分沉淀溶于鹽酸為BaCO
3,部分沉淀不溶于鹽酸為BaSO
4,發(fā)生反應CO
32-+Ba
2+═BaCO
3↓、SO
42-+Ba
2+═BaSO
4↓,
因為BaCO
3+2HCl═BaCl
2+CO
2↑+H
2O而使BaCO
3溶解.因此溶液中一定存在CO
32-、SO
42-,
一定不存在Ba
2+.
由條件可知BaSO
4為2.33g,物質的量為
═0.01mol
BaCO
3為6.27g-2.33g═3.94g,物質的量為
═0.02mol.
則CO
32-物質的量為0.02mol,CO
32-物質的量濃度為
═0.2mol/L
由上述分析可得,溶液中一定存在CO
32-、SO
42-、NH
4+,一定不存在Mg
2+、Ba
2+.
結合電荷守恒解答該題.
解答:由以上分析可知溶液中一定存在CO
32-、SO
42-、NH
4+,一定不存在Mg
2+、Ba
2+.
A.CO
32-、SO
42-、NH
4+物質的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO
32-、SO
42-所帶負電荷分別為0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH
4+所帶正電荷為0.04mol,根據(jù)溶液中電荷守恒,可知K
+一定存在,故A錯誤;
B.由上述分析可得,CO
32-物質的量為0.02mol,CO
32-物質的量濃度為
═0.2mol/L,故B錯誤;
C.CO
32-、SO
42-、NH
4+物質的量分別為0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO
32-、SO
42-所帶負電荷分別為0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH
4+所帶正電荷為0.04mol,根據(jù)溶液中電荷守恒,可知K
+一定存在,且K
+物質的量≥0.02mol,當K
+物質的量>0.02mol時,溶液中還必須存在Cl
-,故C正確;
D.溶液中一定存在CO
32-、SO
42-、NH
4+,Ba
2+和CO
32-、SO
42-,可發(fā)生離子反應生成BaCO
3↓、BaSO
4↓,因此Ba
2+一定不存在.同時第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體,沒有產(chǎn)生沉淀,說明一定不含Mg
2+,故D錯誤;
故選C.
點評:本題考查離子的檢驗,采用定性實驗和定量計算分析相結合的模式,增大了解題難度,同時涉及離子共存、離子反應等都是解題需注意的信息,尤其是K
+的確定易出現(xiàn)失誤.