在Na+浓度为0.5mol?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+阴离子NO3-.CO32-.SiO32-.SO42-取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀HCl产生白色沉淀并放出0.56L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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

在Na⁺浓度为0.5mol?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⁺
阴离子	NO₃^-、CO₃^2-、SiO₃^2-、SO₄^2-

取该溶液100mL进行如下实验（气体体积在标准状况下测定）：

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀HCl	产生白色沉淀并放出0.56L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2.4g
Ⅲ	在Ⅱ的滤液中滴加BaCl₂溶液	无明显现象

试回答下列问题：
（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^-	CO₃^2-	SiO₃^2-	SO₄^2-
c/mol?L^-1

（4）判断原溶液中K⁺是否存在，若存在，求其最小物质的量浓度，若不存在，请说明理由：

．

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

分析：根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够能大量共存；
由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO₃^2-，其浓度为

0.56L

22.4L/mol

0.1L

=0.25mol/L，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺；
由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO₃^2-的浓度为

2.4g

60g/mol

0.1L

=0.4mol/L；
由实验Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根据电荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在，以此来解答．

解答： 解：根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够能大量共存；
由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO₃^2-，其浓度为

0.56L

22.4L/mol

0.1L

2.4g

60g/mol

0.1L

=0.4mol/L；
由实验Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根据电荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在；
（1）由实验Ⅰ可知，加入足量稀盐酸生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体，则该溶液中一定含有CO₃^2-、SiO₃^2-，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺，
故答案为：Ag⁺、Mg²⁺；
（2）由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，故答案为：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（3）根据以上计算可知，不能确定NO₃^-，c（CO₃^2-）=0.25mol/L，c（SiO₃^2-）=0.4mol/L，一定不存在硫酸根离子，所以c（SO₄^2-）=0，
故答案为：

阴离子
c/mol?L^-1	？	0.25mol/L	0.4mol/	0

；
（4）根据电荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，
故答案为：存在，且其最小物质的量浓度为0.8 mol?L^-1．

点评：本题考查较综合，涉及离子共存、离子检验及相关物质的量浓度的计算等，注重高频考点的考查，把握离子反应反应条件及常见离子的检验方法为解答的关键，注意电荷守恒判断K⁺是否存在为解答本题的难点、易错点，题目难度中等．

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