Question

由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K⁺、NH

+ 4

、Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Cl^-、SO

2- 4

、CO

2- 3

．将该混合物溶于水后得无色澄清溶液，现分别取3份50mL该溶液进行如下实验：

实验序号	实验内容	实验结果
a	加AgNO3溶液	有白色沉淀生成
b	加足量NaOH溶液并加热	收集到气体1.12 L（已折算成标准状况下的体积）
c	加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量	第一次称量读数为6.27 g，第二次称量读数为2.33 g

试回答下列问题：
（1）该混合物中一定不存在的离子是

 

．
（2）溶液中一定存在的阴离子是

 

．
（3）试写出实验b发生反应的离子方程式

 

（4）判断混合物中是否存在K⁺

 

（填“是”或“否”）．（如果不存在下面两空不需做）理由是

 

，如果存在C_（K+）

 

．（无计算过程不得分）

Answer 1

考点：常见离子的检验方法,离子共存问题

专题：离子反应专题

分析：将该混合物溶于水后得无色澄清溶液判断溶液中一定不含Cu²⁺，Ba²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-、CO₃^2-不能同时存在，加入硝酸银溶液生成白色沉淀，可能存在Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-；加入足量氢氧化钠溶液加热收集到气体说明一定为氨气，溶液中一定含有NH₄⁺、一定不含Mg²⁺；加入足量氯化钡溶液得到彻底中加入盐酸沉淀部分溶解，说明沉淀 为BaSO₄、BaCO₃，说明溶液中存在SO₄^2-、CO₃^2-，推断溶液中一定不含Ba²⁺，K⁺、是否存在依据离子物质的量结合溶液中电荷守恒分析计算进行判断．

解答： 解：将该混合物溶于水后得无色澄清溶液判断溶液中一定不含Cu²⁺，Ba²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-、CO₃^2-不能同时存在，加入硝酸银溶液生成白色沉淀，可能存在Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-；加入足量氢氧化钠溶液加热收集到气体说明一定为氨气，溶液中一定含有NH₄⁺、一定不含Mg²⁺；加入足量氯化钡溶液得到彻底中加入盐酸沉淀部分溶解，说明沉淀 为BaSO₄、BaCO₃，说明溶液中存在SO₄^2-、CO₃^2-，推断溶液中一定不含Ba²⁺，K⁺、是否存在依据离子物质的量结合溶液中电荷守恒分析计算进行判断；
（1）上述分析可知，该混合物中一定不存在的离子是Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
故答案为：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；
（2）溶液中一定存在的阴离子是SO₄^2-、CO₃^2-；
故答案为：SO₄^2-、CO₃^2-；
（3）实验b发生反应是铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水，反应的离子方程式为为：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O；
故答案为：NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O；
（4）题干信息可知，NH₄⁺ 物质的量 0.05mol，SO₄^2-物质的量为0.01mol，CO₃^2- 物质的量为0.02mol，由溶液中电荷守恒可知，溶液中一定含有K⁺，溶液中电荷守恒c（K⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（（CO₃^2-），c（K⁺）=0.2mol/L，溶液中可能存在Cl^-，所以c（K⁺）≥0.2mol/L；
故答案为：是；题干信息可知，NH₄⁺ 物质的量 0.05mol，SO₄^2-物质的量为0.01mol，CO₃^2- 物质的量为0.02mol，由溶液中电荷守恒可知，溶液中一定含有K⁺；c（K⁺）≥0.2mol/L．

点评：本题考查了溶液中离子性质和离子共存的分析判断，离子反应的现象分析，溶液中电荷守恒的计算应用是解题关键，题目难度中等．