Question

【题目】由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、C1—、SO42—、CO32-。将该混合物溶于水后得无色澄清溶液，现分别取3份100mL该溶液进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
a	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
b	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体1．12L（已折算成标准状况下的体积）
c	加足量BaC12溶液，将所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量	第一次称量读数为6．27g，第二次称量读数为2．33g

试回答下列问题：

（1）该混合物中一定不存在的离子是______________________。

（2）试写出实验b发生反应的离子方程式_______________________。

（3）溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度（可不填满）：

阴离子符号	物质的量浓度（mol·L—1）
___________	___________
___________	___________

（4）判断混合物中是否存在K+，如果不存在，请说明理由，如果存在，请求出C（K+）的取值范围？______________。

Answer 1

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

【解析】

该混合物溶于水后得到无色澄清的溶液，一定不含铜离子，加入硝酸银溶液有沉淀生成，说明溶液中可能存在氯离子、碳酸根离子和硫酸根离子中的一种或几种，1.12L气体为氨气，氨气的物质的量为0.05mol，溶液一定含有铵根离子，并且物质的量为0.05mol，2.33克沉淀为硫酸钡，物质的量为0.01mol，6.27克为硫酸钡和碳酸钡沉淀，碳酸钡的质量为6.27-2.33=3.94g，则碳酸钡的物质的量为0.02mol，故溶液中含有0.01mol硫酸根离子和0.02mol碳酸根离子。根据离子共存可知，溶液一定不存在镁离子和钡离子。(1) 根据以上分析可知，该混合物中一定不存在Mg2+、Cu2+、Ba2+； (2) 实验b发生的反应为NH4++OH- ＝NH3 ↑+ H2O；(3) 根据以上分析可知，溶液中含有0.01mol硫酸根离子，其物质的量浓度为0.01/0 .1=0.1mol/L，含有0.02mol碳酸根离子，其物质的量浓度为0.02/0.1=0.2mol/L； (4)根据分析溶液中含有铵根离子和碳酸根离子和硫酸根离子，其中正电荷为0.05mol，负电荷为0.01×2+0.02×2=0.06mol，所以一定还有阳离子存在，即一定有钾离子，因为不能确定是否含有氯离子，所以钾离子物质的量最小为0.01mol，其浓度最小为0.1mol/L。