Question

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⁺、Mg^2＋、Ba^2＋、Cl^－、NO₂^-、SO₄^2-、CO₃^2-。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取4份100 mL该溶液分别进行如下实验：

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1.12 L(已折算成标准状况下的体积)
C	加足量BaCl2溶液，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量	第一次称量沉淀质量为6.27 g，第二次称量沉淀质量为2.33 g
D	加少量KMnO4酸性溶液	KMnO4溶液褪色

 
试回答下列问题：
(1)根据实验a判断Cl^－是否存在________(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”)。
(2)该混合物中一定不存在的离子是_______________________________。
(3)①写出实验b中发生反应的离子方程式________。
②写出实验d中使KMnO₄酸性溶液褪色的离子方程式________________。
(4)溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度为(可不填满)：

阴离子符号	物质的量浓度(mol·L－1)

 
(5)混合物中是否存在K^＋？________，判断的理由是__________________。

Answer 1

(1)不能确定　(2)Ba^2＋、Mg^2＋
(3)①NH₄⁺＋OH^－NH₃↑＋H₂O
②5NO₂^-＋2MnO₄^-＋6H^＋=5NO₃^-＋2Mn^2＋＋3H₂O
(4)

阴离子符号	物质的量浓度(mol·L－1)
SO42-	0.1
CO32-	0.2
NO2-	—

 
(5)存在　通过实验可知溶液中肯定存在的离子是NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-和NO₂^-。经计算，NH₄⁺的物质的量浓度为0.5 mol·L^－1，CO₃^2-、SO₄^2-的物质的量浓度分别为0.2 mol·L^－1和0.1 mol·L^－1，根据电荷守恒得K^＋一定存在

根据b中加入氢氧化钠溶液并加热，得到标况下1.12 L气体，则说明原混合物中含有NH₄⁺，且为0.05 mol；由c中加足量BaCl₂溶液产生沉淀且加入稀盐酸后，质量减少，则表明原混合物中含有SO₄^2-和CO₃^2-，同时表明原混合物中不存在Ba^2＋、Mg^2＋；c中的2.33 g沉淀是BaSO₄，则通过计算得出SO₄^2-为0.01 mol，由BaCO₃质量＝6.27 g－2.33 g＝3.94 g，则n(CO₃^2-)＝0.02 mol。
(1)不能判定是否存在Cl^－，因为SO₄^2-、CO₃^2-均可以与Ag^＋作用产生白色沉淀；(2)通过上述分析可知，该混合物中一定不存在的离子是Ba^2＋、Mg^2＋；(3)①b中反应是NH₄⁺＋OH^－NH₃↑＋H₂O；②实验d中使酸性高锰酸溶液褪色的是NO₂^-，则反应的离子方程式为：5NO₂^-＋2MnO₄^-＋6H^＋=5NO₃^-＋2Mn^2＋＋3H₂O。