Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K(+)NH（+）4Cl(-)Mg(2+)、Ba(2+)CO(2-)3SO(2-)4

现取三份100ml溶液进行如下实验：（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.04mol气体（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是
A K(+)一定存在
B 100ml溶液中含0.01 molCO(2-)3
C Cl(-)可能存在
D Ba(2+)一定存在，Mg(2+)可能存在
正确答案是A和c， 但我不知道为什么，请求详细解答拜托了！！谢谢

Answer 1

第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明有Cl-或CO3^2-中的至少一种，无法确定是哪一种；
第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.04mol气体，说明有NH4+；
第三份加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。说明有CO3^2-和SO4^2-。先生成BaCO3和BaSO4沉淀，然后加盐酸后BaCO3溶解。

m(BaCO3) = 6.27-2.33 = 3.94g
n(BaCO3) = 3.94/197 = 0.02mol
所以100ml溶液中含0.02mol CO3^2-，B错误；

NH4+物质的量 = 0.04mol，SO4^2-物质的量 = 2.33/233 = 0.01mol
所以阴离子（CO3^2-和SO4^2-）带负电荷数 = 0.02*2+0.01*2 = 0.06mol > 0.04mol
根据溶液电中性，则必有其他阳离子，只能是K+，A正确；

Cl-可能存在，C正确；

因为溶液中有CO3^2-和SO4^2-，所以一定无Ba2+，因为它们会生成沉淀，D错误

选AC

追问

溶液电中性是怎么回事 ？
Hcl溶液不是呈酸性吗，我化学不太好~

追答

溶液电中性的意思是：阳离子带正电荷量 = 阴离子带负电荷量
0.04mol NH4+带有0.04mol正电荷量，0.01mol SO4^2-带有0.02mol负电荷量，0.02mol CO3^2-带有0.04mol负电荷量
所以负电荷量多出了0.02mol，需要有阳离子来“中和”
所以除了NH4+还有K+

Answer 2

根据"（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol"知道有NH4+
根据"（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。"说明6.27g沉淀是混合物,即是BaSO4和BaCO3的混合,其中BaSO4的质量为2.33g，BaCO3的质量为3.94g(物质的量为0.02mol),因此溶液中有CO32-(物质的量为0.02mol)和SO42-,根据离子共存知识,知道不能有Mg2+和Ba2+(前者不能和CO32-共存,后者不能和SO42-共存).

由于Ag2CO3、Ag2SO4都是白色沉淀（后者微溶），所以不能根据“（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生”判断出有无Cl-。

K+根据已推断的信息，可以知道正离子的量远小于负离子，所以一定存在除氨根离子之后的正离子。
嘿嘿，另外你题目之中打漏了一个数字，看出来了吗？？

Answer 3

0.04mol 气体则有0.04mol NH4+
2.33g为BaSO4，即0.01的SO42-
BaCO3质量为 6.27-2.33=3.94，为0.02mol，即CO32-碳酸根 为0.02mol
有碳酸根就不能有 Mg2+和Ba2+
阴阳离子电荷守恒， 0.01的NH4+ 为0.04的正电荷，而0.02的碳酸跟加上0.01的硫酸跟有0.06mol的负电荷，因此溶液中除了NH4+一定还有其他阳离子，又前面已经排除了镁离子和钡离子，因此只能是K+离子了
C：Cl-可有可无，Ag2SO4和Ag2CO3都可能是沉淀