Question

由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K⁺、NH

+ 4

、Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Cl^-、SO

2- 4

、CO

2- 3

．將該混合物溶于水后得無色澄清溶液，現分別取3份50mL該溶液進行如下實驗：

實驗序號	實驗內容	實驗結果
a	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
b	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體1.12 L（已折算成標準狀況下的體積）
c	加足量BaCl2溶液時，對所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后干燥、稱量	第一次稱量讀數為6.27 g，第二次稱量讀數為2.33 g

試回答下列問題：
（1）該混合物中一定不存在的離子是

 

．
（2）溶液中一定存在的陰離子是

 

．
（3）試寫出實驗b發生反應的離子方程式

 

（4）判斷混合物中是否存在K⁺

 

（填“是”或“否”）．（如果不存在下面兩空不需做）理由是

 

，如果存在C_（K+）

 

．（無計算過程不得分）

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子共存問題

專題：離子反應專題

分析：將該混合物溶于水后得無色澄清溶液判斷溶液中一定不含Cu²⁺，Ba²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-、CO₃^2-不能同時存在，加入硝酸銀溶液生成白色沉淀，可能存在Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-；加入足量氫氧化鈉溶液加熱收集到氣體說明一定為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺、一定不含Mg²⁺；加入足量氯化鋇溶液得到徹底中加入鹽酸沉淀部分溶解，說明沉淀 為BaSO₄、BaCO₃，說明溶液中存在SO₄^2-、CO₃^2-，推斷溶液中一定不含Ba²⁺，K⁺、是否存在依據離子物質的量結合溶液中電荷守恒分析計算進行判斷．

解答： 解：將該混合物溶于水后得無色澄清溶液判斷溶液中一定不含Cu²⁺，Ba²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-、CO₃^2-不能同時存在，加入硝酸銀溶液生成白色沉淀，可能存在Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-；加入足量氫氧化鈉溶液加熱收集到氣體說明一定為氨氣，溶液中一定含有NH₄⁺、一定不含Mg²⁺；加入足量氯化鋇溶液得到徹底中加入鹽酸沉淀部分溶解，說明沉淀 為BaSO₄、BaCO₃，說明溶液中存在SO₄^2-、CO₃^2-，推斷溶液中一定不含Ba²⁺，K⁺、是否存在依據離子物質的量結合溶液中電荷守恒分析計算進行判斷；
（1）上述分析可知，該混合物中一定不存在的離子是Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
故答案為：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
（2）溶液中一定存在的陰離子是SO₄^2-、CO₃^2-；
故答案為：SO₄^2-、CO₃^2-；
（3）實驗b發生反應是銨根離子和氫氧根離子反應生成氨氣和水，反應的離子方程式為為：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O；
故答案為：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O；
（4）題干信息可知，NH₄⁺ 物質的量 0.05mol，SO₄^2-物質的量為0.01mol，CO₃^2- 物質的量為0.02mol，由溶液中電荷守恒可知，溶液中一定含有K⁺，溶液中電荷守恒c（K⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（（CO₃^2-），c（K⁺）=0.2mol/L，溶液中可能存在Cl^-，所以c（K⁺）≥0.2mol/L；
故答案為：是；題干信息可知，NH₄⁺ 物質的量 0.05mol，SO₄^2-物質的量為0.01mol，CO₃^2- 物質的量為0.02mol，由溶液中電荷守恒可知，溶液中一定含有K⁺；c（K⁺）≥0.2mol/L．

點評：本題考查了溶液中離子性質和離子共存的分析判斷，離子反應的現象分析，溶液中電荷守恒的計算應用是解題關鍵，題目難度中等．