Question

某溶液可能含有下列離子中的幾種：K⁺、NH⁺₄、NO^-₃、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-，進行如下實驗：
①取10mL溶液與足量燒堿共熱，產生標準狀況下氣體22.4mL；
②另取10mL原溶液加入足量鹽酸無明顯現象，再加足量BaCl₂溶液得0.233g白色固體，
則該溶液中（　　）

• A、可能含有K⁺，CO₃^2-
• B、一定含有K⁺，且c（K⁺）≥0.1mol/L
• C、一定含有K⁺，且c（K⁺）一定為0.1mol/L
• D、肯定只含SO₄^2-，NH₄⁺

Answer 1

分析：①取10mL溶液與足量燒堿共熱，產生標準狀況下氣體22.4mL，則溶液中含有NH₄⁺，氣體為氨氣，其物質的量=

0.0224L

22.4L/mol

=0.001mol，則溶液中c（NH₄⁺）=

0.001mol

0.01L

=0.1mol/L；
②另取10mL原溶液加入足量鹽酸無明顯現象，則溶液中一定沒有SO₃^2-、CO₃^2-，因為二者與酸反應產生氣體；
再加足量BaCl₂溶液得0.233g白色固體，則溶液中含有SO₄^2-，白色沉淀為硫酸鋇，其物質的量=

0.233g

233g/mol

=0.001mol，則溶液中c（SO₄^2-）=

0.001mol

0.01L

=0.1mol/L，結合電荷守恒可知，溶液中一定含有K⁺，不能確定是否含有NO^-₃，進而確定c（K⁺）的范圍．

解答：解：①取10mL溶液與足量燒堿共熱，產生標準狀況下氣體22.4mL，則溶液中含有NH₄⁺，氣體為氨氣，其物質的量=

0.0224L

22.4L/mol

=0.001mol，則溶液中c（NH₄⁺）=

0.001mol

0.01L

=0.1mol/L；
②另取10mL原溶液加入足量鹽酸無明顯現象，則溶液中一定沒有SO₃^2-、CO₃^2-，因為二者與酸反應產生氣體；
再加足量BaCl₂溶液得0.233g白色固體，則溶液中含有SO₄^2-，白色沉淀為硫酸鋇，其物質的量=

0.233g

233g/mol

=0.001mol，則溶液中c（SO₄^2-）=

0.001mol

0.01L

=0.1mol/L，由于0.1mol/L×2＞0.1mol/L×1，即硫酸根所帶電量大于銨根離子所帶電量，由電荷守恒可知，溶液中一定含有K⁺，不能確定是否含有NO₃^-，則c（K⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）+c（NO₃^-），故c（K⁺）≥0.1mol/L，不含NO₃^-時，取等號，
綜上所述，只有B正確，
故選：B．

點評：本題考查離子檢驗與推斷，屬于離子性質與計算型推斷，難度中等，注意根據電荷守恒推斷一定含有鉀離子．