Question

【题目】有一混合物的水溶液，只可能含以下离子中的若干种：K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、 NH4+、Cl－、CO32－、SO42－，现取三份100 mL溶液进行如下实验：① 第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,② 第二份加过量NaOH溶液加热后收集到气体0.02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲,③ 在甲溶液中通过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02 g,④ 第三份加足量BaCl2溶液后得白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤干燥后质量为11.65 g。根据上述实验回答：

（1）一定不存在的离子是____________________，不能确定是否存在的离子是________________

（2）试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满)：离子符号____________，浓度____________________

（3）试确定K+ 是否存在________ (填“是”或“否”)，判断的理由是：____________

Answer 1

【答案】Fe3+、Mg2+、CO32—、Ba2+ Cl— SO42— 0.5mol/L 是 溶液中肯定存在的离子是NH4+、Al3+、SO42—。经计算NH4+、Al3+物质的量都是0.02mol，SO42—物质的量是0.05mol，根据电荷守恒，K+一定存在

【解析】

①第一份加入几滴AgNO3溶液后有沉淀产生，溶液中可能含有Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣；

②第二份加过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.02mol，无沉淀生成，该气体是氨气，一定有铵根离子，铵根离子的物质的量是0.02mol，无沉淀生成，一定不含Fe3+、Mg2+；③在甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02g，说明原溶液中一定存在Al3+，结合离子共存可知一定不存在CO32﹣；1.02g为氧化铝的质量，其物质的量为：=0.01mol，说明每份溶液中含有0.02molAl3+；

④第三份加足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，说明原溶液中一定存在SO42﹣，则一定不存在钡离子；沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，质量为11.65g，则硫酸钡的物质的量为：=0.05mol，说明每份溶液中含有0.05molSO42﹣；0.02molAl3+所带正电荷为0.06mol、0.02mol铵根离子带有0.02mol正电荷，而0.05molSO42﹣所带负电荷为0.1mol，根据电荷守恒可知，说明溶液中一定还含有阳离子K+。

(1)根据分析可知，一定存在的离子为：K+、NH4+、Al3+、SO42﹣，一定不存在的离子为：Fe3+、Mg2+、CO32﹣、Ba2+，根据分析可知，无法确定是否存在Cl﹣，所以溶液中可能存在Cl﹣；

故答案为：Fe3+、Mg2+、CO32﹣、Ba2+；Cl﹣；

(2)铵根离子的物质的量是0.02mol，含有0.02molAl3+，含有0.05molSO42﹣，0.02molAl3+所带正电荷为0.06mol、0.02mol铵根离子带有0.02mol正电荷，而0.05molSO42﹣所带负电荷为0.1mol，根据电荷守恒可知，说明溶液中一定还含有阳离子K+，溶液体积为0.1L，所以其浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.5mol/L，

故答案为：SO42﹣、0.5mol/L；

(3) 溶液中肯定存在的离子是NH4+、Al3+、SO42—，经计算NH4+、Al3+物质的量都是0.02mol，SO42—物质的量是0.05mol，根据电荷守恒，K+一定存在。