Question

【題目】某無色透明溶液中只可能大量存在NH4+、Na+、Ag+、Ba2+、MnO4-、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的幾種離子。從其中取兩份各100mL，進行如下實驗：

（1）不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的兩種離子是__、__。

（2）取其中的一份進行實驗，加入過量氫氧化鈉溶液并加熱，生成氣體0.06mol。另取其中的一份加入過量Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀4.30g，過濾，向沉淀中再加入過量稀鹽酸，沉淀部分消失，余下沉淀2.33g。綜上所述說明原溶液中肯定存在的各離子濃度分別是（下面填寫要求：例如c(Na+)＝0.1mol/L)__、__、__、__。

Answer 1

【答案】MnO4- Fe3+ c(NH4+)＝0.6mol/L c(SO42-)＝0.1mol/L c(CO32-)＝0.1mol/L c(NO3-)≥0.2mol/L

【解析】

（1）MnO4-在溶液中顯紫色，Fe3+在溶液中顯黃色，題設條件為無色透明溶液，則肯定原溶液中不存在的兩種離子是MnO4-、Fe3+，故答案為：MnO4-；Fe3+；

（2）加入過量氫氧化鈉溶液并加熱，生成的氣體為氨氣，則n(NH3)=0.06mol，根據關系式可知，原溶液中的銨根離子的物質的量n(NH4+)=n(NH3)=0.06mol，所以c(NH4+)＝=0.6mol/L；取其中的一份加入過量Ba(NO3)2，生成白色沉淀4.30g，是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，一定含有CO32-、SO42-，一定不含Ag+、Ba2+。經過濾，向沉淀中再加入過量稀鹽酸，沉淀部分消失，余下沉淀2.33g，因碳酸鋇溶于鹽酸但是硫酸鋇不溶，所以余下沉淀2.33g是硫酸鋇，其物質的量是=0.01mol，即原溶液中含有硫酸根離子是0.01mol，c(SO42-)==0.1mol/L；碳酸鋇的質量則是4.30g2.33g=1.97g，故碳酸根物質的量為=0.01mol，所以c(CO32-)==0.1mol/L；根據電荷守恒可知溶液中必定還存在NO3-，n(NO3-)(0.060.01×2+0.01×2)= 0.02mol，其濃度c(NO3-)=0.2mol/L，故答案為：c(NH4+)＝0.6mol/L；c(SO42-)＝0.1mol/L；c(CO32-)＝0.1mol/L；c(NO3-)≥0.2mol/L。