Question

11．由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K⁺、Cl^-、NH₄⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，將該混合物溶于水后得澄清溶液，現(xiàn)取3份各100mL的該溶液分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
①	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
②	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
③	加足量BaCl2溶液時(shí)，對(duì)所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量；再向沉淀中加入足量稀鹽酸，然后干燥、稱(chēng)量	第一次稱(chēng)量讀數(shù)為6.27g；第二次稱(chēng)量讀數(shù)為2.33g

試回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①對(duì)Cl^-是否存在的判斷是不能確定（填“一定存在”“一定不存在”或“不能確定”），根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②③判斷混合物中一定不存在的離子是Ba²⁺、Mg²⁺；
（2）試確定溶液中一定存在的陰離子及其物質(zhì)的量濃度（可不填滿）：

陰離子符號(hào)	物質(zhì)的量濃度/mol•L-1

（3）試確定K⁺存在（填是或否）存在．

Answer 1

分析 ①因碳酸銀、硫酸銀、氯化銀都是白色沉淀，因此實(shí)驗(yàn)1對(duì)確定是否含有氯離子不能確定，利用實(shí)驗(yàn)2可知含有銨離子，利用實(shí)驗(yàn)3可知沉淀一定是碳酸鋇和硫酸鋇，即溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，則溶液中一定不含Ba²⁺、Mg²⁺；
②加足量NaOH溶液并加熱，能收集到氣體，則該氣體為氨氣，且依據(jù)標(biāo)況下氨氣的體積可以計(jì)算銨根的物質(zhì)的量；
③碳酸鋇可溶于鹽酸，硫酸鋇不溶于鹽酸，因此加入鹽酸后剩余2.33g固體為BaSO₄，利用硫、碳守恒即可求算出溶液中c（SO₄^2-）、c（CO₃^2-）；
結(jié)合以上分析以及題中給出的數(shù)據(jù)可知，溶液中肯定存在的離子是NH₄⁺、CO₃^2-和SO₄^2-，經(jīng)計(jì)算，NH₄⁺的物質(zhì)的量為0.05 mol，CO₃^2-、SO₄^2-的物質(zhì)的量分別為0.02 mol和0.01 mol，根據(jù)電荷守恒得K⁺一定存在，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）碳酸銀、硫酸銀、氯化銀都是白色沉淀，因此實(shí)驗(yàn)1得到沉淀無(wú)法確定是氯化銀，故實(shí)驗(yàn)1對(duì)Cl^-是否存在的判斷是：不能確定；利用實(shí)驗(yàn)2可知含有銨離子，利用實(shí)驗(yàn)3可知沉淀一定是碳酸鋇和硫酸鋇，即溶液中一定含有CO₃^2-、SO₄^2-，碳酸鋇、碳酸鎂、硫酸鋇等都是不溶于水的沉淀，故可判知溶液一定不存在的離子是：Ba²⁺、Mg²⁺，
故答案為：不能確定；Ba²⁺、Mg²⁺；      
（2）結(jié)合（1）中分析可知溶液中一定含有的陰離子為CO₃^2-、SO₄^2-，由碳酸鋇可溶于鹽酸，硫酸鋇不溶于鹽酸可推知加入鹽酸后剩余2.33g固體為BaSO₄，利用硫守恒可知溶液中c（SO₄^2-）=$\frac{\frac{2.33g}{233g/mol}}{0.1L}$=0.1mol/L；6.27g固體中碳酸鋇的質(zhì)量為6.27g-2.33g=3.94g，利用碳守恒可知溶液中c（CO₃^2-）=$\frac{\frac{3.94g}{197g/mol}}{0.1L}$=0.2mol/L，
故答案為：

陰離子符號(hào)	物質(zhì)的量濃度/mol•L-1
SO42-	0.1
CO32-	0.2

（3）溶液中肯定存在的離子是NH₄⁺、CO₃^2-和SO₄^2-，經(jīng)計(jì)算，NH₄⁺的物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05 mol，利用（2）中分析、計(jì)算可知CO₃^2-、SO₄^2-的物質(zhì)的量分別為0.02 mol和0.01 mol，根據(jù)電荷守恒可知溶液中一定存在K⁺，
故答案為：存在．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握常見(jiàn)離子之間的歸納與、現(xiàn)象為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力及推斷能力的考查，注意電荷守恒的應(yīng)用，題目難度中等．