Question

【題目】由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、C1—、SO42—、CO32-。將該混合物溶于水后得無色澄清溶液，現分別取3份100mL該溶液進行如下實驗：

實驗序號	實驗內容	實驗結果
a	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
b	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體1．12L（已折算成標準狀況下的體積）
c	加足量BaC12溶液，將所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量	第一次稱量讀數為6．27g，第二次稱量讀數為2．33g

試回答下列問題：

（1）該混合物中一定不存在的離子是______________________。

（2）試寫出實驗b發生反應的離子方程式_______________________。

（3）溶液中一定存在的陰離子及其物質的量濃度（可不填滿）：

陰離子符號	物質的量濃度（mol·L—1）
___________	___________
___________	___________

（4）判斷混合物中是否存在K+，如果不存在，請說明理由，如果存在，請求出C（K+）的取值范圍？______________。

Answer 1

【答案】Mg2+、Cu2+、Ba2+NH4++OH-NH3↑+H2OSO42-0.1CO32-0.2存在，c（K+）≥0.1mol/L

【解析】

該混合物溶于水后得到無色澄清的溶液，一定不含銅離子，加入硝酸銀溶液有沉淀生成，說明溶液中可能存在氯離子、碳酸根離子和硫酸根離子中的一種或幾種，1.12L氣體為氨氣，氨氣的物質的量為0.05mol，溶液一定含有銨根離子，并且物質的量為0.05mol，2.33克沉淀為硫酸鋇，物質的量為0.01mol，6.27克為硫酸鋇和碳酸鋇沉淀，碳酸鋇的質量為6.27-2.33=3.94g，則碳酸鋇的物質的量為0.02mol，故溶液中含有0.01mol硫酸根離子和0.02mol碳酸根離子。根據離子共存可知，溶液一定不存在鎂離子和鋇離子。(1) 根據以上分析可知，該混合物中一定不存在Mg2+、Cu2+、Ba2+； (2) 實驗b發生的反應為NH4++OH- ＝NH3 ↑+ H2O；(3) 根據以上分析可知，溶液中含有0.01mol硫酸根離子，其物質的量濃度為0.01/0 .1=0.1mol/L，含有0.02mol碳酸根離子，其物質的量濃度為0.02/0.1=0.2mol/L； (4)根據分析溶液中含有銨根離子和碳酸根離子和硫酸根離子，其中正電荷為0.05mol，負電荷為0.01×2+0.02×2=0.06mol，所以一定還有陽離子存在，即一定有鉀離子，因為不能確定是否含有氯離子，所以鉀離子物質的量最小為0.01mol，其濃度最小為0.1mol/L。