Question

【題目】在Na+濃度為1.0 molL-1的某澄清溶液中，還可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、CO32-、SO32-、SiO32-、Cl-、SO42-等離子，取該溶液100mL 進行下圖連續實驗（所加試劑均過量，氣體全部逸出）。下列說法不正確的是

A. 原溶液中一定不存在Mg2+、Fe3+、Ba2+、SO42-

B. 在l00mL原溶液中加入足量BaCl2溶液，至少可生成沉淀20.5g

C. 為確定原溶液中是否含有Cl-，可取濾液C，加入AgNO3和稀HNO3溶液

D. 原溶液一定存在K+，c(K+)可能為1.5 molL-1

Answer 1

【答案】C

【解析】加鹽酸有1.12L即0.05mol氣體生成，則溶液中含有CO32、SO32中1種或2種，其物質的量和為0.05mol，則一定沒有Mg2+、Fe3+、Ba2+，因為Mg2+、Ba2+與CO32、SO32生成沉淀，Fe3+與CO32發生徹底雙水解，Fe3+與SO32發生氧化還原反應；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32，發生反應SiO32+2H+=H2SiO3↓，H2SiO3加熱分解生成3.0g SiO2，即0.05molSiO2，所以溶液中SiO32物質的量為0.05mol；向濾液C中加入BaCl2沒有現象，則溶液中不含SO42；已知Na+濃度為1.0 molL-1，溶液體積為100mL，所以Na+物質的量為0.1mol，根據電荷守恒2[n(CO32)+2n(SO32)]+2n(SiO32)=2×0.05mol+2×0.05mol=0.2mol>n(Na+)=0.1mol，因此溶液中一定含有K+，且其物質的量至少為0.1mol，物質的量濃度至少為1mol/L。

A、由以上分析得原溶液中一定不存在Mg2+、Fe3+、Ba2+、SO42，故A正確；B、CO32、SO32、SiO32均能和BaCl2沉淀，其中n(BaCO3+BaSO3)=0.05mol，BaCO3摩爾質量小于BaSO3，n(BaSiO3)=0.05mol，沉淀的質量至少為：197g/mol×0.05mol+213g/mol×0.05mol=20.5g，故B正確；C、原溶液中加過鹽酸，濾液C一定含有Cl-，檢驗濾液C不能證明原溶液中是否含有Cl-，故C錯誤；D、根據上述分析，溶液中一定含有K+，且其濃度至少為1mol/L，故D正確。故選C。