Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；
（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol；
（3）第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g．
根据上述实验，以下推测正确的是（　　）
①K⁺一定存在； ②100mL溶液中含0.01mol CO₃^2-；   ③Cl^-可能存在；   ④Ba²⁺一定不存在；   ⑤Mg²⁺可能存在．

A．③④⑤

B．①③④

C．①②

D．③④

Answer 1

分析：1、根据题意分析，第一份溶液加入AgNO₃溶液有沉淀产生，推得可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-．
第二份溶液加足量NaOH溶液加热后收集到气体，推得一定含有NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺．
第三份溶液利用发生的离子反应，经过计算、推得一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺；
2、根据溶液中阴阳离子的电荷守恒，即可推出K⁺一定存在，由K⁺物质的量的变化分析Cl^-的情况．

解答：解：①与AgNO₃溶液有沉淀产生的离子有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04mol；
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量是0.01mol；
6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol，
故CO₃^2-为0.02mol；
故一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定没有 Mg²⁺、Ba²⁺；
再根据电荷守恒，正电荷为：n（正电荷）=n（NH₄⁺）=0.04mol；
c（负电荷）=2n（CO₃^2-）+2n（SO₄^2-）=0.06mol，
故一定有K⁺，至少0.02mol；
综合以上可以得出，一定存在的离子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定没有的离子Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-；
故①③④正确；
故选：B．

点评：本题考查离子的检验，采用定性实验和定量计算分析相结合的模式，增大了解题难度，同时涉及离子共存、离子反应等都是解题需注意的信息，尤其是K⁺的确定易出现失误．