Question

有一无色混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Mg²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、H⁺，现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加入足量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⁺一定存在
• B、100mL溶液中含0.01mol CO₃^2-
• C、Cl^-一定存在
• D、Fe³⁺一定不存在，Mg²⁺可能存在

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：无色溶液中一定不存在有色的离子：Fe³⁺，
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-；
②加入氢氧化钠产生气体，该0.04mol气体为氨气，说明溶液中一定含有NH₄⁺，且物质的量为0.04mol；
③2.33g为硫酸钡沉淀，其物质的量为0.01mol，6.27g为硫酸钡和碳酸钡，据此可以计算出碳酸钡的物质的量；再根据电荷守恒，得出一定存在钾离子，据此进行判断．

解答： 解：无色溶液中一定不存在有色的离子：Fe³⁺，
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沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量是：

2.33g

233g/mol

=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，碳酸钡物质的量为：

3.94g

197g/mol

=0.02mol，所以原溶液中一定存在：CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定没不含Ba²⁺；
c（CO₃^2-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/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；
根据以上分析可知：原溶液中一定存在的离子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，故A正确，
依据计算可知碳酸根物质的量为0.02mol，故B错误；
一定没有的离子Fe³⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-，故C错误；
同时第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体，没有产生沉淀，说明一定不含Mg²⁺，故D错误，
故选A．

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．