Question

在Cl^-濃度為0.5mol?L^-1的某無(wú)色澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子．

陽(yáng)離子	K+　Al3+　Mg2+　Ba2+  Fe3+
陰離子	NO3-　CO32-　SiO32-　SO42- OH-

現(xiàn)取該溶液100mL進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）．

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產(chǎn)生白色沉淀并放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應(yīng)混合液過(guò)濾，對(duì)沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量	固體質(zhì)量為2.4g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無(wú)明顯現(xiàn)象

請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定一定不存在的離子是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為

 

．
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計(jì)算，請(qǐng)寫(xiě)出一定存在的陰離子及其濃度（不一定要填滿）．

陰離子	濃度c/（mol?L-1）
①
②
③
④
⑤

（4）判斷K⁺是否存在，若存在，求出其最小濃度，若不存在說(shuō)明理由：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：由題意知溶液為無(wú)色澄清溶液，一定不含F(xiàn)e³⁺，且溶液中含有的離子必須能大量共存．由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO₃^2-，其濃度為

0.56L 22.4L/mol

0.1L

=0.25mol/L，則一定沒(méi)有Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO₃^2-，發(fā)生反應(yīng)SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，SiO₃^2-的濃度為

2.4g 60g/mol

0.1L

=0.4mol/L．由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根據(jù)電荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）+c（Cl^-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol?L^-1=1.8mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其濃度至少為1.8mol/L，不能確定NO₃^-是否存在，以此來(lái)解答．

解答： 解：由題意知溶液為無(wú)色澄清溶液，一定不含F(xiàn)e³⁺，且溶液中含有的離子必須能大量共存．由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO₃^2-，其濃度為

0.56L 22.4L/mol

0.1L

=0.25mol/L，則一定沒(méi)有Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO₃^2-，發(fā)生反應(yīng)SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，SiO₃^2-的濃度為

2.4g 60g/mol

0.1L

=0.4mol/L．由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根據(jù)電荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）+c（Cl^-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol?L^-1=1.8mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其濃度至少為1.8mol/L，不能確定NO₃^-是否存在，
（1）由上述分析可知，一定不含Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，故答案為：Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為為SiO₃^2-+2H⁺

△   .

H₂SiO₃↓，故答案為：SiO₃^2-+2H⁺

△   .

H₂SiO₃↓；
（3）由上述分析可知，c（CO₃^2-）=0.25mol/L，c（SiO₃^2-）=0.4mol/L，
故答案為：

陰離子	CO32-	SiO32-
c/（mol?L-1）	0.25	0.4

（4）由2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）+c（Cl^-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol?L^-1=1.8mol/L，根據(jù)電荷守恒可知溶液中一定含有K⁺，且其濃度至少為1.8mol/L，
故答案為：存在，由電荷守恒可知最小濃度為1.8 mol?L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查離子的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握離子的顏色、離子之間的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、推斷及計(jì)算能力的綜合考查，題目難度不大．