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：NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ba²⁺、K⁺、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（　　）

A．K⁺可能存在

B．该溶液中含CO₃^2-离子的浓度为0.2mol/L

C．Cl^-一定不存在

D．Ba²⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

Answer 1

分析：①加入AgNO₃溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②0.04mol为氨气，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物质的量为0.04mol；
③2.33g为硫酸钡，6.27g为硫酸钡和碳酸钡；
再根据电荷守恒，得出一定存在钾离子．

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，故一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定没有 Mg²⁺、Ba²⁺；c（CO₃^2-）=0.02÷0.1=0，0.2（mol/L），再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2x（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^-；
故选B．

点评：本题考查常见阴、阳离子的检验，涉及到用电荷守恒推断离子的存在，做题时需要细致分析，难度中等．