Question

今有一混合物的水溶液，可能大量含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，现

今有一混合物的水溶液，可能大量含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，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，收集到气体0.04mol（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．根据上述实验，以下针对原溶液的推测正确的是（　　）A．Cl-一定不存在B．K+一定存在C．Mg2+一定存在D．Ba2+可能存在

Answer 1

根据题意，Ba²⁺和SO₄^2-，可发生离子反应生成BaSO₄沉淀，因此两者不能大量共存．Ba²⁺和CO₃^2-可发生离子反应生成BaCO₃沉淀，因此两者也不能大量共存．
第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生，可能发生Cl^-+Ag⁺═AgCl↓、CO₃^2-+2Ag⁺═Ag₂CO₃↓、SO₄^2-+2Ag⁺═Ag₂SO₄↓，所以可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的至少一种；
第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH₄⁺，根据反应NH₄⁺+OH^-

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NH₃↑+H₂O，产生NH₃为0.04mol，可得NH₄⁺也为0.04mol．
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．部分沉淀溶于盐酸为BaCO₃，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO₄，发生反应CO₃^2-+Ba²⁺═BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，
因为BaCO₃+2HCl═BaCl₂+CO₂↑+H₂O而使BaCO₃溶解．因此溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺和Mg²⁺，
由条件可知BaSO₄为2.33g，物质的量为0.01mol，
BaCO₃为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为0.02mol，
则CO₃^2-物质的量为0.02mol，
由上述分析可得，溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺．而CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO₃^2-、SO₄^2-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH₄⁺所带正电荷为0.04mol，
A．根据溶液中电荷守恒，可知K⁺一定存在，K⁺物质的量≥0.02mol，当K⁺物质的量=0.02mol时，没有氯离子，故A错误；
B．根据溶液中电荷守恒，可知K⁺一定存在，K⁺物质的量≥0.02mol，故B正确；
C．溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，Mg²⁺和CO₃^2-可发生离子反应生成MgCO₃↓而不共存，因此Mg²⁺一定不存在，故C错误；
D．溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，Ba²⁺和CO₃^2-、SO₄^2-可发生离子反应生成BaCO₃↓、BaSO₄↓而不共存，因此Ba²⁺一定不存在，故D错误；
故选：B．