C
分析:根据题意,Ba
2+和SO
42-,可发生离子反应生成BaSO
4↓,因此两者不能共存.Ba
2+和CO
32-可发生离子反应生成BaCO
3↓,因此两者也不能共存.
第一份加入AgNO
3溶液有沉淀产生,可能发生Cl
-+Ag
+═AgCl↓、CO
32-+2Ag
+═Ag
2CO
3↓、SO
42-+2Ag
+═Ag
2SO
4↓,所以可能含有Cl
-、CO
32-、SO
42-.
第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol,能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH
4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg
2+.故可确定一定含有NH
4+,一定不存在Mg
2+.根据反应NH
4++OH
-NH
3↑+H
2O,产生NH
3为0.04mol,可得NH
4+也为0.04mol.
第三份加足量BaCl
2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤.干燥后,沉淀质量为2.33g.部分沉淀溶于盐酸为BaCO
3,部分沉淀不溶于盐酸为BaSO
4,发生反应CO
32-+Ba
2+═BaCO
3↓、SO
42-+Ba
2+═BaSO
4↓,
因为BaCO
3+2HCl═BaCl
2+CO
2↑+H
2O而使BaCO
3溶解.因此溶液中一定存在CO
32-、SO
42-,
一定不存在Ba
2+.
由条件可知BaSO
4为2.33g,物质的量为
═0.01mol
BaCO
3为6.27g-2.33g═3.94g,物质的量为
═0.02mol.
则CO
32-物质的量为0.02mol,CO
32-物质的量浓度为
═0.2mol/L
由上述分析可得,溶液中一定存在CO
32-、SO
42-、NH
4+,一定不存在Mg
2+、Ba
2+.
结合电荷守恒解答该题.
解答:由以上分析可知溶液中一定存在CO
32-、SO
42-、NH
4+,一定不存在Mg
2+、Ba
2+.
A.CO
32-、SO
42-、NH
4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO
32-、SO
42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH
4+所带正电荷为0.04mol,根据溶液中电荷守恒,可知K
+一定存在,故A错误;
B.由上述分析可得,CO
32-物质的量为0.02mol,CO
32-物质的量浓度为
═0.2mol/L,故B错误;
C.CO
32-、SO
42-、NH
4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol,CO
32-、SO
42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2,共0.06mol,NH
4+所带正电荷为0.04mol,根据溶液中电荷守恒,可知K
+一定存在,且K
+物质的量≥0.02mol,当K
+物质的量>0.02mol时,溶液中还必须存在Cl
-,故C正确;
D.溶液中一定存在CO
32-、SO
42-、NH
4+,Ba
2+和CO
32-、SO
42-,可发生离子反应生成BaCO
3↓、BaSO
4↓,因此Ba
2+一定不存在.同时第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体,没有产生沉淀,说明一定不含Mg
2+,故D错误;
故选C.
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.