Question

19．今有一混合物的水溶液呈无色，只可能含有以下离子中的若干种：Fe³⁺、K⁺、H⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取两份100mL溶液进行如下实验：
①第一份加入足量NaHCO₃溶液后，收集到气体0.015mol．
②第二份加足量Ba（NO₃）₂溶液充分反应后过滤干燥，得干燥沉淀2.33g．
根据上述实验回答：
（1）原溶液中一定不存在的离子是Ba²⁺、CO₃^2-、Fe³⁺．
（2）原溶液中可能存在的离子是K⁺、Mg²⁺．
（3）请计算出原溶液中一定存在的阴离子的物质的量浓度0.1mol/L．

Answer 1

分析 溶液无色，一定没有Fe³⁺，加入足量NaHCO₃溶液后，收集到气体0.015mol，说明含有0.015mol的H⁺，一定没有CO₃^2-，足量Ba（NO₃）₂溶液充分反应后过滤干燥，得干燥沉淀2.33g，说明含有0.01molSO₄^2-，一定没有Ba²⁺，据电荷守恒，溶液中一定还有K⁺和Mg²⁺中的至少一种，据此分析．

解答 解：（1）溶液无色，一定没有Fe³⁺，加入足量NaHCO₃溶液后，收集到气体0.015mol，说明含有0.015mol的H⁺，一定没有CO₃^2-，足量Ba（NO₃）₂溶液充分反应后过滤干燥，得干燥沉淀2.33g，说明含有0.01molSO₄^2-，一定没有Ba²⁺，故答案为：Ba²⁺、CO₃^2-、Fe³⁺；
（2）溶液中有0.015mol的H⁺，0.01molSO₄^2-，据电荷守恒，溶液中一定还有K⁺和Mg²⁺中的至少一种，故答案为：K⁺、Mg²⁺；
（3）100mL溶液中有0.01molSO₄^2-，物质的量浓度为$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，故答案为：0.1 mol/L．

点评 本题考查离子的检验，采用定性实验和定量计算分析相结合的模式，增大了解题难度，同时涉及离子共存、离子反应等都是解题需注意的信息，尤其是K⁺的确定易出现失误．