Question

在Na+浓度为0.5mol?L-1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子．阳离子K+　Ag+　　Mg2+　Ba2+阴离

在Na+浓度为0.5mol?L-1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子．阳离子K+　Ag+　　Mg2+　Ba2+阴离子NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）．序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56L气体Ⅱ将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量固体质量为2.4gⅢ向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象请回答下列问题．（1）实验Ⅱ，混合液过滤后如何洗涤沉淀？______．（2）澄清溶液中一定不存在的离子是______．（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写表中阴离子的物质的量浓度（能计算出结果的填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）阴离子NO3-CO32-SiO32-SO42-c/mol?L-1________________________（4）判断K+是否存在，若存在，求其最小浓度，若不存在，请说明理由：______．

Answer 1

根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO₃^2-，其浓度为

0.56L 22.4L/mol

0.1L

=0.25mol/L，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO₃^2-的浓度为：

2.4g 60g/mol

0.1L

=0.4mol/L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根据电荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在．
（1）混合液过滤后，沉淀的洗涤方法：过滤完毕后，沿玻璃棒向漏斗里注入少量的水浸没沉淀物，静置，使水滤出，重复操作两次，故答案为：混合液过滤后如何洗涤沉淀；
（2）由实验Ⅰ可知，加入足量稀盐酸生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体，则该溶液中一定含有CO₃^2-、SiO₃^2-，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，故答案为：Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；
（2）加入盐酸，由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，故答案为：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（3）根据上述分析过程，得到：

阴离子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol?L-1	？	0.25	0.4	0

，故答案为：？；0.25；0.4；0；
（4）根据以上计算可知，不能确定NO₃^-，c（CO₃^2-）=0.25mol/L，c（SiO₃^2-）=0.4mol/L，一定不存在硫酸根离子，所以c（SO₄^2-）=0，根据电荷守恒2c（CO₃^2-+）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，
故答案为：存在，其浓度至少为0.8mol/L．