Question

某溶液甲中可能含有下列离子中的几种：K⁺、NO₃^-、SO₄^2-，、NH₄⁺、CO₃^2-（不考虑溶液中由水电离的少量的H⁺和OH^-），取200mL该溶液，分为两等份进行下列实验：
实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224mL；
实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加入足量的BaCl₂溶液，得固体2.33g．
（1）甲溶液中一定存在的离子是______；
（2）甲溶液中一定不存在的离子是______；
（3）甲溶液中可能存在的离子是______；你得出此结论的理由是______．

Answer 1

（1）根据实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，因NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，会产生标准状况下为224mL气体，证明含有NH₄⁺，且物质的量为0.01mol；
实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，则一定不含有CO₃^2-，再加足量的BaCl₂溶液，得固体2.33g，证明一定含有SO₄^2-，且物质的量为：n=

m

M

=

2.33g

233g/mol

=0.01mol；根据溶液中的电荷守恒，溶液呈电中性，则一定含有钾离子，且钾离子的浓度≥

0.01mol×2-0.01mol

0.1L

═0.1mol/L，所以该溶液中肯定含有NH₄⁺、S0₄^2-、K⁺，
故答案为：K⁺、NH₄⁺、S0₄^2-；
（2）实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，则不含有CO₃^2-，如果有CO₃^2-，CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，会有二氧化碳气体产生，故答案为：CO₃^2-；
（3）根据（1）知：钾离子的浓度≥

0.01mol×2-0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，如果K⁺的物质的量等于0.01mol，则不含NO₃^-，如果K⁺的物质的量大于0.01mol，则还应含有NO₃^-，
故答案为：NO₃^-；由题意知，NH₄⁺物质的量为0.01mol，SO₄^2-物质的量为0.01mol，根据溶液呈电中性原理，应该含有K⁺，如果K⁺的物质的量等于0.01mol，则不含NO₃^-，如果K⁺的物质的量大于0.01mol，则还应含有NO₃^-．