Question

（10分）今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、SO42-，現(xiàn)取三份100mL溶液進行如下實驗：

①第一份溶液加入硝酸銀溶液有沉淀生成

②第二份加入過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.02mol，無沉淀生成，同時得到溶液甲。

③在第二份所得的甲溶液中通入過量的CO2，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，質量為1.02g。

④第三份溶液加入足量BaCl2溶液后，得到白色沉淀，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，質量為11.65g。

根據(jù)上述實驗回答：

（1）一定不存在的離子是 。

（2）試確定一定存在的陰離子及其濃度（可不填滿）

離子符號 ，濃度 。

離子符號 ，濃度 。

（3）試確定K+是否存在 （填“是”或“否”）理由是： 。

 

Answer 1

（10分，每空2分）

（1）Fe3+、Mg2+、Ba2+（2）SO42- 0.5mol?L?1

（ 3）是 溶液中肯定存在的離子是、NH4+、Al3+、SO42-，經(jīng)計算NH4+和Al3+的物質的量都是0.02mol，SO42-的物質的量是0.05mol。根據(jù)電荷守恒，K+一定存在。

【解析】

試題分析：第二份加入過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.02mol，該氣體為氨氣，則原溶液一定含有NH4+，NH4+物質的量為0.02mol，無沉淀生成，則原溶液一定不含F(xiàn)e3+、Mg2+；在第二份所得的甲溶液中通入過量的CO2，生成白色沉淀，該沉淀為Al(OH)3，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，得到Al2O3，質量為1.02g，物質的量為0.01mol；根據(jù)鋁元素守恒，原溶液含Al3+物質的量為0.02mol；第三份溶液加入足量BaCl2溶液后，得到白色沉淀，為BaSO4沉淀，質量為11.65g，所以原溶液含有SO42?，物質的量為：11.65g÷233g/mol=0.05mol，則原溶液一定不含Ba2+；n（NH4+）+3n（Al3+）=0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，2n（SO42?）=0.1mol，根據(jù)電荷守恒，原溶液一定含有K+，因為不確定原溶液是否含有Cl?，所以K+的最小物質的量為0.02mol。

（1）根據(jù)上述分析，一定不存在的離子是：Fe3+、Mg2+、Ba2+。

（2）肯定存在的陰離子為： SO42?，SO42?物質的量為0.05mol，則c（SO42?）=0.05mol÷0.1L=0.5mol?L?1。

（3）根據(jù)電荷守恒，溶液中肯定存在的離子是、NH4+、Al3+、SO42-，經(jīng)計算NH4+和Al3+的物質的量都是0.02mol，SO42-的物質的量是0.05mol。根據(jù)電荷守恒，K+一定存在。

考點：本題考查離子的檢驗及推斷、化學計算。