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某固体混合物中,可能含有下列离子中的几种:K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42−、CO32−,将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验:


(1)在第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,无沉淀生成,但收集到1.12L气体(标准状况下);
(2)在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,经称量其质量为6.27g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g。
根据上述实验回答下列问题:
①溶液中一定不存在的离子有___;
②溶液中一定存在的离子有___,其中阴离子的物质的量浓度分别为___;
③取第三份原溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,产生白色沉淀,能否说明原溶液中存在Cl-?___(填“能”或“不能”),理由___。
④推断K+是否存在并说理由:____。

所属分类: 化学 (免费栏目) 浏览量: 134 次


含有K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl−、SO42−、CO32−的混合物溶于水后得澄清溶液,现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验:
(1)在第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,无沉淀生成,但收集到1.12L气体(标准状况下);可以说明溶液中含有NH4+,一定没有Mg2+;
(2)在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,说明含有SO42−或CO32−中一种或2种;经称量其质量为6.27g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g,说明剩余的沉淀为硫酸钡,溶解的沉淀为碳酸钡,证明溶液中一定含有SO42−、CO32−;由此排除Ba2+的存在;
(3)根据硫酸钡的量计算出硫酸根的量,根据碳酸钡的量计算出碳酸根离子的量,根据氨气的量计算出铵根离子的量,最后根据电荷守恒判断钾离子的存在与否。据以上分析进行解答。将含有K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl−、SO42−、CO32−的混合物溶于水后得澄清溶液,现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验:
(1)在第一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,无沉淀生成,但收集到1.12L气体(标准状况下);可以说明溶液中含有NH4+,一定没有Mg2+;
(2)在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,说明含有SO42−或CO32−中一种或2种;经称量其质量为6.27g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g,说明剩余的沉淀为硫酸钡,溶解的沉淀为碳酸钡,证明溶液中一定含有SO42−、CO32−;①结合以上分析可知:实验
(1)中为可以证明含有NH4+,实验
(2)中证明含有SO42−、CO32−;由于碳酸钡、碳酸镁、硫酸钡等都是不溶于水的沉淀,因此溶液中一定不存在的离子有:Mg2+、Ba2+;答案是:Mg2+、Ba2+;②结合以上分析可知:实验
(1)中可以证明含有NH4+,实验
(2)中可以证明含有SO42−、CO32−;溶液中一定存在的离子有NH4+、SO42−、CO32−;根据在第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,经称量其质量为6.27g,为碳酸钡和碳酸钙质量之和;在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g,为硫酸钡沉淀,其物质的量为2.33/233=0.01mol;根据SO42− -BaSO4可知,n(SO42−)=0.01mol;碳酸钡沉淀质量为6.27-2.33=3.94g,其物质的量为3.94/197=0.02mol;根据CO32− - BaCO3可知, n( CO32−)=0.02mol;浓度各为:c(SO42−)=0.01/0.1=0.1mol/L;c( CO32−)=0.02/0.1=0.2 mol/L;答案是:NH4+、SO42−、CO32−;c(SO42−)=0.1mol/L,c( CO32−)=0.2 mol/L;③结合以上分析可知,溶液中一定存在NH4+、SO42−、CO32−;取第三份原溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,能够产生白色沉淀可能为硫酸银、碳酸银沉淀,不一定为氯化银沉淀;所以不能说明原溶液中存在Cl-;故答案是:碳酸银、硫酸银、氯化银都是白色沉淀,因此实验3得到的沉淀不一定是氯化银,所以无法确定溶液中是否含有氯离子;④溶液中肯定存在的离子是NH4+,SO42−、CO32−,经计算, NH4+的物质的量为1.12/22.4=0.05mol,利用②中分析、计算可以知道SO42−、CO32−的物质的量分别为0.01mol和0.02mol;阳离子带的正电荷总数0.05×1=0.05mol,阴离子带的负电荷总数为:0.01×2+0.02×2=0.06mol;根据电荷守恒: 钾离子一定存在;答案是:存在;经过计算可以知道,只有存在K+溶液中的离子电荷才能守恒。

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