Question

【题目】某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：K+、Ca2+、Fe3+、NH4+、Cl-、CO32- 和SO42-。现每次取100mL溶液进行实验：（已知：NH4++OH - = NH3↑ +H2O ）

①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；

②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.896 L（标准状况下）

③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余2.33g。

请回答：

（1）c(CO32-) =_____________mol/L；

（2）K+ 是否存在____________；若存在，浓度范围是__________________(若不存在，则不必回答)。

（3）根据以上实验，不能判断是否存在的离子是____________（填离子符号）。若存在此离子，请描述检验步骤__________________________________________________。

Answer 1

【答案】 0.2 存在 c (K+)≥0.2mol/L Cl- 取少量溶液于试管中，滴加过量Ba(NO3)2溶液，静置后取上层清液再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，则证明有Cl-

【解析】试题分析：①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，则溶液中可能含有Cl-、CO32- 和SO42-；②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.896 L（标准状况下），该气体是氨气，其物质的量为0.04mol，所以此100mL溶液中含0.04mol NH4+；③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余2.33g，则沉淀中含硫酸钡2.33g，碳酸钡，3.94g，其物质的量分别为0.01mol和0.02mol，所以此100mL溶液中含0.01mol SO42-、0.02mol CO32-,一定没有Ca2+和Fe3+。由以上数据可以求出NH4+、CO32- 和SO42-的物质的量浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L和0.1mol/L。

（1）c(CO32-) = mol/L；

（2）由电荷守恒可知，K+ 一定存在，因为氯离子还不能确定其是否存在，所以其浓度范围是c (K+)≥2[c(SO42-)+c(CO32-)]-c(NH4+)=0.2mol/L。

（3）根据以上实验，不能判断是否存在的离子是Cl-，检验Cl-的实验步骤是取少量溶液于试管中，滴加过量Ba(NO3)2溶液(排除硫酸根和碳酸根的干扰)，静置后取上层清液再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，则证明有Cl-。