Question

在Cl^-浓度为0.5mol?L^-1的某无色澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子．

阳离子	K+　Al3+　Mg2+　Ba2+  Fe3+
阴离子	NO3-　CO32-　SiO32-　SO42- OH-

现取该溶液100mL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0.56L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	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液	无明显现象

请回答下列问题．
（1）通过以上实验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，请写出一定存在的阴离子及其浓度（不一定要填满）．

阴离子	浓度c/（mol?L-1）
①
②
③
④
⑤

（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：

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：物质检验鉴别题

分析：由题意知溶液为无色澄清溶液，一定不含Fe³⁺，且溶液中含有的离子必须能大量共存．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Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；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↓，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-）+c（Cl^-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol?L^-1=1.8mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为1.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在，以此来解答．

解答： 解：由题意知溶液为无色澄清溶液，一定不含Fe³⁺，且溶液中含有的离子必须能大量共存．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Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；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↓，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-）+c（Cl^-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol?L^-1=1.8mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为1.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在，
（1）由上述分析可知，一定不含Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，故答案为：Al³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-；
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为为SiO₃^2-+2H⁺

△   .

H₂SiO₃↓，故答案为：SiO₃^2-+2H⁺

△   .

H₂SiO₃↓；
（3）由上述分析可知，c（CO₃^2-）=0.25mol/L，c（SiO₃^2-）=0.4mol/L，
故答案为：

阴离子	CO32-	SiO32-
c/（mol?L-1）	0.25	0.4

（4）由2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）+c（Cl^-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5mol?L^-1=1.8mol/L，根据电荷守恒可知溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为1.8mol/L，
故答案为：存在，由电荷守恒可知最小浓度为1.8 mol?L^-1．

点评：本题考查离子的推断，为高频考点，把握离子的颜色、离子之间的反应为解答的关键，侧重分析、推断及计算能力的综合考查，题目难度不大．