Question

某pH=1的工業(yè)廢液，只可能含有以下離子中的若干種：H⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取兩份100mL溶液進行如下實驗：
①第一份加入足量AgNO₃溶液，得干燥沉淀3.50g．
②第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀2.33g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量不變．
根據(jù)上述實驗，以下推測正確的是（ ）
①一定存在Mg²⁺  ②可能存在CO₃^2-  ③一定存在Cl^-  ④可能存在Ba²⁺  ⑤可能存在Mg²⁺．
A．①③
B．②③
C．③⑤
D．④⑤

Answer 1

【答案】分析：據(jù)題意分析，pH=1的工業(yè)廢液，含有H⁺，第一份溶液加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，推得可能含有Cl^-、SO₄^2-．第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀2.33g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量不變，利用發(fā)生的離子反應，經(jīng)過計算、推得一定存在SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺、根據(jù)溶液中陰陽離子的電荷守恒，即可推出Mg²⁺一定存在．
解答：解：①根據(jù)題意，pH=1的工業(yè)廢液，含有H⁺，100mL溶液H⁺物質(zhì)的量═0.01mol，因CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O，因此兩者不能大量共存，一定不存在CO₃^2-，故②錯誤；
Ba²⁺和SO₄^2-，可發(fā)生離子反應生成BaSO₄沉淀，因此兩者不能大量共存，一定存在SO₄^2-，故④錯誤；
第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，可能發(fā)生Cl^-+Ag⁺═AgCl↓、SO₄^2-+2Ag⁺═Ag₂SO₄↓，所以可能含有Cl^-、SO₄^2-；
第二份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀2.33g，經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量不變，因BaCO₃沉淀可溶于鹽酸，BaCO₃+2HCl═BaCl₂+CO₂↑+H₂O，所以得沉淀2.33g為不溶于鹽酸的BaSO₄，發(fā)生反應SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，因此溶液中一定存在SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺、CO₃^2-、由條件可知BaSO₄為2.33g，物質(zhì)的量為 =0.01mol，SO₄^2-的物質(zhì)的量等于0.01mol，根據(jù)SO₄^2-+2Ag⁺═Ag₂SO₄↓，生成沉淀Ag₂SO₄為0.01mol×312g/mol=3.12g，第一份加入足量AgNO₃溶液，得干燥沉淀3.50g，說明發(fā)生Cl^-+Ag⁺═AgCl↓生成沉淀AgCl為3.50g-2.33g═1.17g，Cl^- 的物質(zhì)的量等于0.02mol，所以一定存在Cl^-，故③正確；
Cl^-、SO₄^2-所帶負電荷分別為0.02mol×1、0.01mol×2，H⁺所帶正電荷為0.01mol，
根據(jù)溶液中的電荷守恒，溶液呈電中性，則一定含有鎂離子，且鎂離子的物質(zhì)的量為0.02mol×1+0.01mol×2-0.01mol×1=0.03mol，故①正確；
故選A．
點評：本題考查了離子的檢驗，采用定性實驗和定量計算分析相結(jié)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，題目難度較大．