Question

【题目】在Cl﹣浓度为0.5molL﹣1的某无色澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子．

阳离子	K+Al3+Mg2+Ba2+ Fe3+
阴离子	NO3﹣CO32﹣SiO32﹣SO42﹣ OH﹣

现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）．

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀盐酸	产生白色沉淀并放出标准状况下0.56L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为2.4g
Ⅲ	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液	无明显现象

请回答下列问题．
（1）通过以上实验能确定一定不存在的离子是 ．
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为 ．
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，请写出一定存在的阴离子及其浓度（不一定要填满）．

阴离子	浓度c/（molL﹣1）
①
②
③
④
⑤

（4）判断K+是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由： ．

Answer 1

【答案】
（1）Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣
（2）SiO32﹣+2H+ H2SiO3↓
（3）CO32﹣；0.25mol/L；SiO32﹣；0.4mol/L；/；/；/
（4）存在，由电荷守恒可知最小浓度为1.8 mol?L﹣1
【解析】解：由题意知溶液为无色澄清溶液，一定不含Fe3+ ， 且溶液中含有的离子必须能大量共存．由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32﹣ ， 其浓度为 =0.25mol/L，则一定没有Al3+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣ ， 发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，SiO32﹣的浓度为 =0.4mol/L．由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣ ， 根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）+c（Cl﹣）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5molL﹣1=1.8mol/L，因此溶液中一定含有K+ ， 且其浓度至少为1.8mol/L，不能确定NO3﹣是否存在，（1）由上述分析可知，一定不含Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣ ， 所以答案是：Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42﹣；（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为为SiO32﹣+2H+ H2SiO3↓，所以答案是：SiO32﹣+2H+ H2SiO3↓；（3）由上述分析可知，c（CO32﹣）=0.25mol/L，c（SiO32﹣）=0.4mol/L，所以答案是：

阴离子	CO32﹣	SiO32﹣
c/（molL﹣1）	0.25	0.4

4）由2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）+c（Cl﹣）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5molL﹣1=1.8mol/L，根据电荷守恒可知溶液中一定含有K+ ， 且其浓度至少为1.8mol/L，
所以答案是：存在，由电荷守恒可知最小浓度为1.8 molL﹣1 ．