Question

10．某溶液中可能含有下列6種離子中的某幾種：Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Na⁺、K⁺．為了確認(rèn)溶液的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①取200ml，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)駶櫟募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）．關(guān)于原溶液組成的結(jié)論，不正確的是（　�。�

• A． C（NH₄⁺）＞C（SO₄^2-）
• B． 一定存在Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺，一定不存在Na⁺、K⁺
• C． c（CO₃^2-）=0.05mol/L
• D． 至少存在四種離子，且C（Cl^-）≥0.05mol/L

Answer 1

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⁺，由此分析解答．

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$\frac{2.33g}{233g/mol}$=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$\frac{1.97g}{197g/mol}$=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$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，說明溶液中有NH₄⁺的物質(zhì)的量是0.05mol；綜合以上分析：
A、硫酸根為0.01mol，銨根為0.05mol，故c（NH₄⁺）＞（SO₄^2-），故A正確；
B、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，所以溶液一定存在的離子有：Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺；可能存在的離子有：K⁺、Na⁺，故B錯(cuò)誤；
C、依據(jù)計(jì)算得出c（CO₃^2-）=$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05mol/L，故C正確；
D、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，所以c（Cl^-）≥$\frac{0.01}{0.2}$=0.05mol/L，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評 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．