Question

某溶液中可能含有下列6種離子中的某幾種：Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺、CO₃^2-、K⁺、Na⁺．為確認(rèn)溶液組成進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①200mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反應(yīng)后將沉淀過濾、洗滌、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入過量的鹽酸，有2.33g沉淀不溶．
②向①的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能促使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體1.12L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，假定產(chǎn)生的氣體全部逸出）．
（1）溶液一定存在的離子有

 

，可能存在的離子有

 

；
（2）原溶液中c（CO₃^2-）為

 

，c（NH₄⁺）

 

c（SO₄^2-） （填“＞、＜或=”）；
（3）如果上述6種離子都存在，則c（Cl^-）

 

c（SO₄^2-） （填“＞、＜或=”）．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：①取少量該溶液加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，再加入足量鹽酸后，沉淀部分溶解，說明白色沉淀為BaCO₃和BaSO₄，則溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-；
②向①的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，說明溶液中有NH₄⁺．

解答： 解：①取少量該溶液加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，再加入足量鹽酸后，沉淀部分溶解，并有氣體生成，說明白色沉淀為BaCO₃和BaSO₄，質(zhì)量一共是4.3g，則溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入過量的鹽酸，有2.33g沉淀不溶，則硫酸鋇的質(zhì)量是2.33g，所以硫酸根離子的物質(zhì)的量是

2.33g

233g/mol

=0.01mol，所以碳酸鋇的質(zhì)量是4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根離子的物質(zhì)的量是

1.97g

197g/mol

=0.01mol；
②向①的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體是氨氣，物質(zhì)的量是

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，說明溶液中有NH₄⁺的物質(zhì)的量是0.05mol；綜合以上分析：
（1）溶液一定存在的離子有：CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺；可能存在的離子有：Cl^-、K⁺、Na⁺，故答案為：CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺；Cl^-、K⁺、Na⁺；
（2）依據(jù)計(jì)算得出c（CO₃^2-）=

0.01mol

0.2L

=0.05mol/L，硫酸根為0.01mol，銨根為0.05mol，故c（NH₄⁺）＞（SO₄^2-），故答案為：0.05mol/L；c（NH₄⁺）＞（SO₄^2-）；
（3）依據(jù)溶液電中性原則，假設(shè)都存在，那么n（+）=n（-），即0.05+n（Na⁺）+n（K⁺）=2×0.01+2×0.01+n（Cl^-），據(jù)此得出n（Cl^-）=n（Na⁺）+n（K⁺）+0.01＞0.01，故答案為：＞．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是常見陽離子檢驗(yàn)的綜合題，有一定難度，牽涉離子的定量判斷與計(jì)算．