Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K⁺、H⁺、I^-、Mg²⁺、Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，现取二份各100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量NaHCO₃ 溶液，加热后，收集到气体0.05mol
②第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66g．
根据上述实验回答
（1）溶液中一定不存在的离子是

Ba²⁺、CO₃^2-

；
（2）溶液中无法确定是否存在的阳离子是

K⁺、Mg²⁺

；
（3）溶液中一定存在的阴离子是

SO₄^2-

，其物质的量浓度为

0.2mol/L^-1

．

Answer 1

分析：第一份加足量NaHCO₃ 溶液，加热后，收集到气体0.05mol，发生：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，则一定含有H⁺，且n（H⁺）=0.05mol，由于H⁺与CO₃^2-不能大量共存，则一定不含有CO₃^2-，
第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66g，该沉淀为BaSO₄，说明溶液中一定含有SO₄^2-，则一定不含有Ba²⁺，且n（SO₄^2-）=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，
根据溶液点中性原则，应含有I^-或NO₃^-，不能确定是否含有K⁺、Mg²⁺，以此解答．

解答：解：（1）第一份加足量NaHCO₃ 溶液，加热后，收集到气体0.05mol，则一定含有H⁺，由于H⁺与CO₃^2-不能大量共存，则一定不含有CO₃^2-，第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66g，该沉淀为BaSO₄，说明溶液中一定含有SO₄^2-，则一定不含有Ba²⁺，
故答案为：Ba²⁺、CO₃^2-；
（2）根据：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，则n（H⁺）=0.05mol，第二份加足量BaCl₂ 溶液，充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66g，该沉淀为BaSO₄，且n（SO₄^2-）=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，根据溶液点中性原则，应含有I^-或NO₃^-，不能确定是否含有K⁺、Mg²⁺，
故答案为：K⁺、Mg²⁺；
（3）n（SO₄^2-）=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，c（SO₄^2-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，故答案为：SO₄^2-；0.2 mol/L^-1．

点评：本题考查离子检验及离子离子共存问题，题目难度中等，本题注意根据溶液电中性原则可判断溶液中应含有I^-或NO₃^-，但二者不能共存．