Question

【題目】某混合物的水溶液中，只可能含有以下離子中的若干種：K+、Ca2+、Fe3+、NH4+、Cl-、CO32- 和SO42-。現每次取100mL溶液進行實驗：（已知：NH4++OH - = NH3↑ +H2O ）

①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生；

②第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體0.896 L（標準狀況下）

③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余2.33g。

請回答：

（1）c(CO32-) =_____________mol/L；

（2）K+ 是否存在____________；若存在，濃度范圍是__________________(若不存在，則不必回答)。

（3）根據以上實驗，不能判斷是否存在的離子是____________（填離子符號）。若存在此離子，請描述檢驗步驟__________________________________________________。

Answer 1

【答案】 0.2 存在 c (K+)≥0.2mol/L Cl- 取少量溶液于試管中，滴加過量Ba(NO3)2溶液，靜置后取上層清液再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，則證明有Cl-

【解析】試題分析：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生，則溶液中可能含有Cl-、CO32- 和SO42-；②第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體0.896 L（標準狀況下），該氣體是氨氣，其物質的量為0.04mol，所以此100mL溶液中含0.04mol NH4+；③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余2.33g，則沉淀中含硫酸鋇2.33g，碳酸鋇，3.94g，其物質的量分別為0.01mol和0.02mol，所以此100mL溶液中含0.01mol SO42-、0.02mol CO32-,一定沒有Ca2+和Fe3+。由以上數據可以求出NH4+、CO32- 和SO42-的物質的量濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L和0.1mol/L。

（1）c(CO32-) = mol/L；

（2）由電荷守恒可知，K+ 一定存在，因為氯離子還不能確定其是否存在，所以其濃度范圍是c (K+)≥2[c(SO42-)+c(CO32-)]-c(NH4+)=0.2mol/L。

（3）根據以上實驗，不能判斷是否存在的離子是Cl-，檢驗Cl-的實驗步驟是取少量溶液于試管中，滴加過量Ba(NO3)2溶液(排除硫酸根和碳酸根的干擾)，靜置后取上層清液再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，則證明有Cl-。