Question

【題目】已知1L某待測液中除含有0.2mol·L-1的Na+外，還可能含有下列離子中的一種或幾種：

陽離子	K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、 Fe3+
陰離子	Cl-、Br-、CO32-、HCO3-、SO42-

現進行如下實驗操作(每次實驗所加試劑均過量)：

(1)由氣體B可確定待測液中含有的離子是______________。

(2)由沉淀D和沉淀E可以判斷待測液中一定含有______離子，據此可以排除的離子是________。

(3)由白色沉淀B可確定待測液中含有的離子是__________________。

(4)某同學讀圖后，認為待測液一定不含溴離子，他判斷的依據是_________________。

(5)綜合分析，待測液中K+的最小濃度為____________________。

Answer 1

【答案】NH4+ CO32-、SO42- Mg2+、Ba2+、Fe3+ HCO3- 溶液B通入氯氣，溶液呈淺黃綠色或溶液B 滴加硝酸酸化硝酸銀溶液，出現白色沉淀 0.1mol·L-1

【解析】

（1）由濾液A加入NaOH反應生成氣體B，則B肯定為NH3，則待測液中含有的離子是NH4+，n(NH4+)=n(NH3)=0.1mol；（2）沉淀A部分溶解于稀硝酸中，測液中一定含有CO32-、SO42-，據此可以排除Mg2+、Ba2+、Fe3+；（3）反應的離子方程式為：HCO3－＋OH－＋Ba2＋=BaCO3↓＋H2O；確定待測液中含有的離子是HCO3-，n(BaCO3)=n(HCO3-)=19.7g/197g/mol=0.1mol；（4）待測液一定不含溴離子，因為溶液B通入氯氣，溶液呈淺黃綠色或溶液B滴加硝酸酸化硝酸銀溶液，出現白色沉淀；（5）因硫酸鋇質量為11.65g，n(BaSO4)=n(SO42-)=11.65g/233g/mol=0.05mol，碳酸鈣的質量為10.0g，n(CaCO3)=n(CO32--)=10.0g/100g/mol=0.1mol，由以上分析可知，Na+物質的量濃度為0．2 mol·L－1、NH4+其物質的量濃度為0.1mol·L－1、CO32－物質的量濃度為0．1 mol·L－1、HCO3－物質的量濃度為0．1 mol·L、SO42－物質的量濃度為0．05 mol·L－1、Br-物質的量濃度為0 mol·L－1、Cl-物質的量濃度由K+的濃度確定，故是未知；根據電荷守恒，若溶液中無Cl-則K+的物質的量濃度為0.1mol·L－1，若含有Cl-則K+的物質的量濃度最小為0.1mol·L－1。