Question

【題目】某無色混合物水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、Cl-、CO32—、SO42—，現各取100mL溶液三份進行如下實驗：①向第一份加入AgNO3溶液，有白色沉淀產生；②向第二份加入足量NaOH溶液后加熱，收集到氣體0.672L（標準狀況）；③向第三份加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.63克，經足量鹽酸洗滌后，剩余4.66克。

試回答下列問題：

（1）肯定存在的離子有__________，肯定不存在的離子有______________；

（2）可能存在的離子是_____________，判斷該離子存在與否的方法是________；

（3）試計算肯定存在的陽離子在原溶液中的物質的量濃度_______________________。

Answer 1

【答案】 K+、NH4+、CO32-、SO42- Mg2+、Cu2+ Cl— 取原溶液少許于試管中，滴加過量Ba(NO3)2溶液，過濾后往濾液中再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀產生，說明有Cl-；反之，沒有 c（K+）≥0.3mol/L、c（NH4+）=0.3mol/L

【解析】由①實驗可知，向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產生，白色沉淀可能為AgCl或碳酸銀、硫酸銀；由②可知，向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加熱，收集到0.896L(標準狀況)氣體，氣體為氨氣，其物質的量為=0.03mol，原溶液中一定含NH4+；由③可知，向第三份溶液中加入足量BaCl2溶液，得到沉淀6.63g，沉淀經足量鹽酸洗滌后剩余2.33g，則含SO42-的物質的量為=0.02mol，含CO32-的物質的量為=0.01mol，由離子共存可知，一定不存在Cu2+、Mg2+，由電荷守恒可知，0.02mol×2+0.01mol×2＞0.03mol，可知一定含陽離子K+，不能確定是否含Cl-。

(1)由上述分析可知，一定存在K+、NH4+、CO32-、SO42-，一定不存在Cu2+、Mg2+，故答案為：K+、NH4+、CO32-、SO42；Cu2+、Mg2+；

(2)由上述分析可知，可能存在Cl-，要證明是否含有氯離子，可以取原溶液少許于試管中，滴加過量Ba(NO3)2溶液，過濾后往濾液中再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀產生，說明有Cl-；反之，沒有，故答案為：Cl-；取原溶液少許于試管中，滴加過量Ba(NO3)2溶液，過濾后往濾液中再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀產生，說明有Cl-；反之，沒有；

(3)依據計算可知銨根離子濃度c(NH4+)==0.3mol/L，根據電荷守恒，正電荷為：n(+)=n(NH4+)=0.03mol，負電荷：c(-)=2c(CO32-)+2c(SO42-)=0.06mol，正電荷小于負電荷，則原溶液中一定含有K+，K+的物質的量至少為0.03mol，c(K+)≥0.3mol/L，答：肯定存在的陽離子在原溶液中各自的物質的量濃度c(K+)≥0.3mol/L、c(NH4+)=0.3mol/L。