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+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，现取

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+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，现取三份各100mL该溶液进行如下实验：①第一份加入硝酸银溶液，有沉淀产生②第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol③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，沉淀质量为2.33g根据上述实验，回答下列问题：（1）一定不存在的离子是______，不能确定是否存在的离子是______．（2）试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度（可不填满）：离子符号______，浓度______；离子符号______，浓度______；离子符号______，浓度______．（3）试确定K+是否存在______（填“是”或“否”），判断的理由______．

Answer 1

①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生，与AgNO₃溶液有沉淀产生的离子有：Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04mol，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物质的量为0.04mol；
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量为：

2.33g

233g/mol

=0.01mol；6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，碳酸钡的物质的量为：

3.94g

197g/mol

=0.02mol，故原溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，则一定没有Mg²⁺、Ba²⁺；
再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；n（-）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）=0.06mol，正电荷总物质的量大于负电荷，故原溶液中一定有K⁺，至少为0.02mol；不能确定是否存在Cl^-，
依据以上分析得出：（1）一定不存在的离子是Mg²⁺、Ba²⁺，不能确定是否存在的离子是Cl^-，故答案为：Mg²⁺、Ba²⁺；Cl^-；
（2）依据c=

n

V

计算得出c（CO₃^2-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，c（SO₄^2-）=

0.01mol

0.1L

=0.01mol/L，故答案为：c（CO₃^2-），0.2mol/l，c（SO₄^2-），0.1mol/L；
（3）依据电荷守恒得出一定存在钾，故答案为：K⁺；依据电荷守恒，K⁺一定存在．