Question

1．某混合物澄清透明的水溶液中，可能含有以下離子中若干種：K⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)每次取該溶液100.00ml溶液進行以下實驗：
①第一份加入AgNO₃溶液發(fā)現(xiàn)有沉淀生成；
②第二份加足量BaCl₂溶液生成沉淀，洗滌后干燥得沉淀6.27g，再將該沉淀加入足量鹽酸溶解后再過濾洗滌干燥得沉淀2.33g．．
請回答下列問題：
（1）根據(jù)以上實驗判斷，原溶液中可能存在的離子是Cl^-．
（2）原溶液中一定存在的陽離子是K⁺，其物質的量濃度至少為0.6mol/l．
（3）原溶液中一定存在的陰離子是CO₃^2-、SO₄^2-，
（4）第二步操作中沉淀部分溶解的離子反應方程式BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 ①第一份加入AgNO₃溶液發(fā)現(xiàn)有沉淀生成，該溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份加足量BaCl₂溶液生成沉淀，洗滌后干燥得沉淀6.27g，再將該沉淀加入足量鹽酸溶解后再過濾洗滌干燥得沉淀2.33g，沉淀減少，部分溶解，說明該溶液中含一定含有CO₃^2-和SO₄^2-離子，則一定不含Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，依據(jù)溶液電中性原則，判斷一定含有K⁺，據(jù)此解答各小題．

解答 解：①第一份加入AgNO₃溶液發(fā)現(xiàn)有沉淀生成：該溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份加足量BaCl₂溶液生成沉淀，洗滌后干燥得沉淀6.27g，再將該沉淀加入足量鹽酸溶解后再過濾洗滌干燥得沉淀2.33g，沉淀減少，部分溶解，2.33g白色沉淀為硫酸鋇，物質的量為：$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol；溶解的沉淀為只能為碳酸鋇，其物質的量為：$\frac{6.72g-2.33g}{197g/mol}$=0.02mol，則該溶液中含一定含有CO₃^2-和SO₄^2-離子，根據(jù)離子共存可知一定不含Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；
溶液一定為電中性的，則原溶液中一定含有K⁺．
（1）根據(jù)分析可知，原溶液中一定不存在的離子是Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，可能存在的離子是Cl^-，故答案為：Cl^-；
（2）根據(jù)溶液呈電中性，鉀離子的物質的量至少為：0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，鉀離子的濃度至少為：$\frac{0.06mol}{0.1L}$=0.6mol/L，故答案為：K⁺；0.6；
（3）根據(jù)分析可知，原溶液中一定存在0.01molSO₄^2-、0.02molCO₃^2-，故答案為：CO₃^2-、SO₄^2-；
（4）第二部操作中碳酸鋇沉淀會溶于鹽酸，反應離子方程式為BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑．

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，題目難度中等，明確常見離子的性質為解答關鍵，注意掌握常見離子的檢驗方法，試題側重考查學生的分析能力及邏輯推理能力，根據(jù)溶液電中性判斷鉀離子的存在情況為易錯點．