Question

【题目】某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO32－、SO42－、Cl－中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验，向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 mol·L－1的硝酸，实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示：

注明：Ob段表示滴加硝酸钡溶液；bd段表示滴加稀硝酸

（1）水样中一定含有的阴离子是________，其物质的量浓度之比为________。

（2）写出BC段所表示反应的离子方程式：__________________________________________。

（3）由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。

（4）试根据实验结果推断K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是__________________。(若K＋不存在，则不必回答该问)

（5）设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：_____________________。(写出实验步骤、现象和结论)

Answer 1

【答案】(1)S、C1∶2

(2)BaCO3+2H+====Ba2++CO2↑+H2O (3)40 mL

(4)是 c(K+)≥0．6 mol·L-1

(5)取少量水样于试管中,向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全后,向上层清液中滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则原水样中含Cl-,若不产生白色沉淀,则原水样中不含Cl-

【解析】

试题(1)该水样为无色溶液,Fe3+、Cu2+不存在,依据图像分析加入硝酸钡溶液生成沉淀,加入稀硝酸,沉淀部分溶解证明水样中一定含有S、C,又因为C与Ag+、Ca2+、Mg2+发生反应生成沉淀不能大量存在,所以Ag+、Ca2+、Mg2+不存在;n(S)==0．01 mol,m(BaCO3)=6．27 g-2．33 g=3．94 g,n(C)=

n(BaCO3)==0．02 mol;c(S)∶c(C)=1∶2;(2)BC段所表示反应是碳酸钡溶于稀硝酸的反应,反应的离子方程式为BaCO3+2H+====Ba2++CO2↑+H2O;

(3)由B点到C点变化过程中依据图像分析溶解的碳酸钡的物质的量n(BaCO3)

=0．02 mol;消耗稀硝酸物质的量为0．04 mol,消耗硝酸的体积==0．04 L

="40" mL;(4)依据电解质溶液呈电中性,阳离子K+一定存在;根据电荷守恒得到:

0．01 mol×2+0．02 mol×2+n(Cl-)=n(K+)推知n(K+)≥0．06 mol,则c(K+)≥

0．6 mol·L-1;(5)可能存在的离子是Cl-,实验设计为:取少量水样于试管中,向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中含有Cl-,若无白色沉淀生成,证明无Cl-存在。