Question

【题目】在Na＋浓度为0.5 mol/L的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。

阳离子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
阴离子	NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

已知：（1）SiO32-和大量的H+会生成白色沉淀H2SiO3；

（2）H2SiO3H2O+SiO2；

（3）产生气体为在标准状况下测定，不考虑气体在水中的溶解。现取该溶液100 mL进行如下实验：

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀盐酸	产生白色沉淀并放出0.56 L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为2.4 g
Ⅲ	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液	无明显现象

请回答下列问题：

（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是______________________。

（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为______________________。

（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）。

阴离子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L－1	______

（4）判断K+是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：_________________。

Answer 1

【答案】 Ag+ Mg2+ Ba2+ 2H+ + SiO32- == H2SiO3↓

阴离子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L－1	？	0.25	0.4	0

0.8 mol/L

【解析】（1）实验Ⅰ，向溶液中加入足盐酸，产生白色沉淀并放出0.56 L气体，根据表格所提供的离子可知，该气体一定是CO2，溶液中一定含有CO32﹣，且c(CO32﹣)= =0.25mol/L；溶液中存在CO32﹣时，一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+；

故答案为：Ag+、Mg2+、Ba2+；

（2）加入盐酸，由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓。故答案为：SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓；

（3）实验Ⅱ，H2SiO3加热分解生成SiO2，m(SiO2)=2.4g，根据硅原子守恒，c(SiO32﹣)= =0.4mol/L。实验Ⅲ，向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，则溶液中不含SO42﹣。根据电荷守恒2c(CO32﹣)+2c(SiO32﹣)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞c(Na+)=0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其浓度至少为0.8mol/L。根据以上计算可知，不能确定NO3﹣，c(CO32﹣)=0.25mol/L，c(SiO32﹣)=0.4mol/L，c(SO42﹣)=0。

故答案为：

阴离子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L－1	？	<>0.25	0.4	0

（4）根据（3）问中的分析，可知，溶液中一定存在K+，且其浓度至少为0.8mol/L。

故答案为：0.8 mol/L。