[题目]在Na+浓度为0.5 mol·L-1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-现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定).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标准状况下0.56 L气体Ⅱ将Ⅰ的反应混合液过滤.对沉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】在Na＋浓度为0.5 mol·L－1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－

现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。

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标准状况下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，求出其最小浓度，若不存在说明理由：_______________。

【答案】Ag+、Mg2+、Ba2+、SO42- SiO32-+2H+＝H2SiO3↓

阴离子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/molL-1	？	0.25	0.4	0

存在，c(K＋)最小值为0.8mol/L

【解析】

（1）向该溶液中加入足量稀盐酸，产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体，证明含有CO32-，n(CO32-)=0.56L÷22.4L/mol=0.025mol，c(CO32-)=0.025mol÷0.1L=0.25mol/L，由于CO32-与Ag+、Mg2+、Ba2+会发生沉淀反应而不能大量共存，所以一定不含Ag+、Mg2+、Ba2+；则加入HCl产生的沉淀是H2SiO3，则原溶液中含有SiO32-离子；生成沉淀的离子方程式为SiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓；将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，硅酸发生分解反应产生SiO2，称量所得固体质量为SiO2的质量，是2.4 g，则n(SiO32-)=n(SiO2)=2.4g÷60g/mol=0.04mol，所以c(SiO32-)=0.04mol÷0.1L=0.4mol/L；向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液，无明显现象，证明不含有SO42-。根据电荷守恒2c（CO32-）+2c（SiO32-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L，而c(Na+)=0.5mol/L，阴离子所带负电荷总数大于阳离子所带正电荷总数，因此溶液中一定含有阳离子K+。实验中没有涉及NO3-，所以不能确定NO3-是否存在。因此一定不存在的离子是Ag+、Mg2+、Ba2+、SO42-；

（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+＝H2SiO3↓；

（3）根据以上分析可知阴离子的浓度分别是（见下表）

阴离子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/molL-1	？	0.25	0.4	0

。

（4）若不存在NO3-，则c(K+)=0.8mol/L，若存在NO3-，则根据溶液呈电中性，c(K+)＞0.8mol/L，所以c(K+)浓度至少为1.3mol/L-0.5mol/L=0.8mol/L。

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