Question

8．有一水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，现取三份100mL溶液进行如下实验：（注：已知NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O）
第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；
第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.04mol气体；
第三份加足量BaCl₂溶液后，得到干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g
综合上述实验，你认为以下结论正确的是（　　）

• A． 加入AgNO₃溶液后生成的沉淀一定是AgCl
• B． 该混合液中-定含有：NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，可能含K⁺、Cl^-
• C． 该混合液中一定含有：NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-，可能含K⁺
• D． 该混合液中：c（K⁺）≥0.2mol/L  c（CO₃^2-）=0.2mol/L

Answer 1

分析 ①加入AgNO₃溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②0.04mol为氨气，溶液中一定含有NH₄⁺，并且物质的量为0.04mol；
③2.33g为硫酸钡，6.27g为硫酸钡和碳酸钡；
再根据电荷守恒，得出一定存在钾离子，据此进行解答．

解答 解：①与AgNO₃溶液有沉淀产生的离子有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04mol；
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量是0.01mol；6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02mol，故一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定没有Ba²⁺；c（CO₃^2-）=0.02÷0.1=0，0.2（mol/L），再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）=n（NH₄⁺）=0.04mol；c（-）=2c（CO₃^2-）+2x（SO₄^2-）=0.06mol，故一定有K⁺，至少0.02mol；
综合以上可以得出，一定存在的离子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定没有的离子Ba²⁺，可能存在Cl^-，
A．加入硝酸银溶液后生成的白色沉淀可能为碳酸银、硫酸银，不一定为氯化银，故A错误；
B．一定存在的离子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定没有的离子Ba²⁺，故B错误；
C．该溶液中一定含有钾离子，故C错误；
D．钾离子的浓度≥0.02mol，则c（K⁺）≥$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L；c（CO₃^2-）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，题目难度中等，根据电荷守恒判断钾离子的存在情况为易错点，注意熟练掌握常见离子的性质及检验方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．