Question

某溶液可能含Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、Cu²⁺、Ba²⁺和Na⁺．探究小組為了確定該溶液中離子的成份，取該溶液100mL依次進行以下實驗：（填寫下表空格）

	實驗操作與現象	實驗結論	判斷理由
步驟一	加入過量NaOH溶液，得到藍色沉淀；	肯定有Cu2+、肯定無   ．	肯定無該離子的理由   ．
步驟二	將藍色沉淀過濾、洗滌、灼燒得到24.0g固體；	Cu2+物質的量濃度為   mol/L	Cu元素守恒
步驟三	向上述濾液中加足量Ba（NO3）2溶液，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀．	肯定有Cl-、   ；肯定無Ba2+	肯定有Cl-的理由   ．

（1）步驟二過濾所需玻璃儀器有燒杯，

 

．
（2）該小組所設計步驟無法確定溶液中Na⁺的存在，可通過作焰色反應確定，若不存在Na⁺，則溶液中c（Cl^-）=

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：離子反應專題

分析：步驟一：加入過量NaOH溶液，得到藍色沉淀，藍色沉淀為氫氧化銅，溶液中一定存在銅離子，根據離子共存可知，溶液中一定不存在CO₃^2-；
步驟二：將藍色沉淀過濾、洗滌、灼燒得到24.0g固體，該固體為CuO，根據銅元素質量守恒可以計算出銅的物質的量為0.3mol；
步驟三：向上述濾液中加足量Ba（NO₃）₂溶液，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀，該沉淀為硫酸鋇，則溶液中一定存在硫酸根離子，一定不存在鋇離子，硫酸根離子的物質的量為0.2mol，根據電荷守恒可知，溶液中一定存在氯離子，據此進行解答．

解答： 解：根據步驟一可知，藍色沉淀為氫氧化銅，溶液中一定存在Cu²⁺，根據離子共存可知，溶液中一定不存在CO₃^2-；
根據步驟二可知，24.0g固體為CuO，根據銅元素質量守恒可以計算出銅的物質的量為：n（Cu²⁺）=n（CuO）=

24.0g

80g/mol

=0.3mol，
溶液中銅離子濃度為：c（Cu²⁺）=

0.3mol

0.1L

=3mol/L；
根據步驟三可知，得到46.6g不溶于稀硝酸的沉淀為硫酸鋇，則溶液中一定存在SO₄^2-，根據離子共存可知，一定不存在Ba²⁺，硫酸根離子的物質的量為：
n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=

46.6g

233g/mol

=0.2mol，根據電荷守恒可知，溶液中一定存在Cl^-，
故答案為：

	實驗操作與現象	實驗結論	判斷理由
步驟一		CO32-	CO32-與Cu2+不共存
步驟二		3
步驟三		SO42-	電荷守恒

（1）過濾操作中使用的儀器為：燒杯、漏斗、玻璃棒，
故答案為：漏斗、玻璃棒；
（2）根據以上分析可知，溶液中存在0.3mol銅離子、0.2mol硫酸根離子，根據溶液電中性可知，溶液中含有的氯離子的物質的量為：n（Cl^-）=2n（Cu²⁺）-2n（SO₄^2-）=0.3mol×2-0.2mol×2=0.2mol，c（Cl^-）=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，故答案為：2mol/L．

點評：本題考查了常見離子的檢驗、離子共存的判斷，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質及檢驗方法，試題中根據電荷守恒判斷氯離子的存在為難點、易錯點．