Question

10．在Na⁺濃度為0.9mol•L^-1的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子：

陽離子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
陰離子	NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

取該溶液100ml進行如下實驗（氣體體積在標準狀況下測定）：
I．向該溶液中加入足量稀HCl，產生白色沉淀并放出1.12L氣體
II．將I的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱得固體質量為3.6g
III．在II的濾液中滴加BaCl₂溶液，無明顯現象
下列說法不正確的是（　　）

• A． K⁺一定存在，且c（K+）≤1.3mol•L^-1
• B． 實驗I能確定一定不存在的離子是Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺
• C． 實驗I中生成沉淀的離子方程式為SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓
• D． 實驗III能確定一定不存在SO₄^2-

Answer 1

分析 I．向該溶液中加入足量稀HCl，產生白色沉淀并放出1.12L氣體，氣體為二氧化碳，則一定含CO₃^2-，則不含Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol；
II．將I的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱得固體質量為3.6g，可知I中白色沉淀含硅酸，則原溶液一定含SiO₃^2-，n（SiO₃^2-）=n（SiO₂）=3.6g÷60g/mol=0.06mol；
III．在II的濾液中滴加BaCl₂溶液，無明顯現象，可知原溶液一定不含SO₄^2-，以此來解答．

解答 解：I．向該溶液中加入足量稀HCl，產生白色沉淀并放出1.12L氣體，氣體為二氧化碳，則一定含CO₃^2-，則不含Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，n（CO₃^2-）=n（CO₂）=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol；
II．將I的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱得固體質量為3.6g，可知I中白色沉淀含硅酸，則原溶液一定含SiO₃^2-，n（SiO₃^2-）=n（SiO₂）=3.6g÷60g/mol=0.06mol；
III．在II的濾液中滴加BaCl₂溶液，無明顯現象，可知原溶液一定不含SO₄^2-，
由電荷守恒可知，陰離子電荷總數大于陽離子電荷總數，則原溶液一定含K⁺，
綜上所述，原溶液一定含K⁺、Na⁺、CO₃^2-、SiO₃^2-，不含Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、SO₄^2-，可能含NO₃^-，
A．K⁺一定存在，若不含NO₃^-，由電荷守恒可知，0.5mol/L×2+0.6mol/L×2=0.9mol/L+c（K⁺），則c（K⁺）≥1.3mol•L^-1，故A錯誤；
B．實驗I一定含CO₃^2-，能確定一定不存在的離子是Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，故B正確；
C．Ⅱ中可能沉淀加熱分解，則實驗I中生成沉淀的離子方程式為SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，故C正確；
D．實驗III能確定不生成硫酸鋇沉淀，則一定不存在SO₄^2-，故D正確；
故選A．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，把握發生的離子反應、現象、電荷守恒為解答的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，注意白色沉淀及氣體的判斷，題目難度不大．