Question

某混合物澄清透明的水溶液中，可能含有以下离子中若干种：K⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^﹣、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，现每次取该溶液100.00mL溶液进行以下实验：

①第一份加入AgNO₃溶液发现有沉淀生成；

②第二份加足量BaCl₂溶液生成沉淀，洗涤后干燥得沉淀6.27g，再将该沉淀加入足量盐酸溶解后再过滤洗涤干燥得沉淀2.33g．

请回答下列问题：

（1）根据以上实验判断，原溶液中可能存在的离子是　　．

（2）原溶液中一定存在的阳离子是　，其物质的量浓度至少为　　mol/l．

（3）原溶液中一定存在的阴离子是^﹣　，其物质的量浓度分别为　　mol/L、　　mol/l．

　

Answer 1

考点： 物质的量浓度的相关计算；常见阳离子的检验；常见阴离子的检验． 

分析： ①第一份加入AgNO₃溶液发现有沉淀生成，能和银离子反应生成白色沉淀的微粒有Cl^﹣、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣；

②第二份加足量BaCl₂溶液生成沉淀，洗涤后干燥得沉淀6.27g，再将该沉淀加入足量盐酸溶解后再过滤洗涤干燥得沉淀2.33g，能和钡离子生成沉淀的有CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，碳酸钡能溶于稀盐酸、硫酸钡不溶于稀盐酸，生成的沉淀部分溶于稀盐酸、部分不溶于稀盐酸，说明溶液中一定含有CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，反应前混合溶液澄清，则溶液中不存在能和碳酸根离子、硫酸根离子反应的离子，如Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，溶液呈电中性，所以一定含有K⁺，根据以上分析不能确定是否含有氯离子，n（BaSO₄）==0.01mol，n（BaCO₃）==0.02mol，据此分析解答．

解答： 解：①第一份加入AgNO₃溶液发现有沉淀生成，能和银离子反应生成白色沉淀的微粒有Cl^﹣、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣；

②第二份加足量BaCl₂溶液生成沉淀，洗涤后干燥得沉淀6.27g，再将该沉淀加入足量盐酸溶解后再过滤洗涤干燥得沉淀2.33g，能和钡离子生成沉淀的有CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，碳酸钡能溶于稀盐酸、硫酸钡不溶于稀盐酸，生成的沉淀部分溶于稀盐酸、部分不溶于稀盐酸，说明溶液中一定含有CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，反应前混合溶液澄清，则溶液中不存在能和碳酸根离子、硫酸根离子反应的离子，如Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，溶液呈电中性，所以一定含有K⁺，根据以上分析不能确定是否含有氯离子，n（BaSO₄）==0.01mol，n（BaCO₃）==0.02mol，

（1）通过以上分析知，可能存在的离子是Cl^﹣，故答案为：Cl^﹣；

（2）通过以上分析知，一定存在的阳离子是K⁺，如果溶液中没有氯离子，则此时钾离子浓度最低，根据电荷守恒得c（K⁺）==0.6mol/L，

故答案为：K⁺；0.6；

（3）通过以上分析知，一定存在的阴离子是CO₃^2﹣、SO₄^2﹣，根据原子守恒得n（CO₃^2﹣）=n（BaCO₃）=0.02mol、n（SO₄^2﹣）=n（BaSO₄）=0.01mol，则c（CO₃^2﹣）==0.1mol/L、n（SO₄^2﹣）==0.1mol/L，

故答案为：CO₃^2﹣、SO₄^2﹣；0.2；0.1．

点评： 本题以常见阴阳离子判断为载体考查物质的量浓度计算，为高频考点，明确离子共存条件、离子性质是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度不大．