Question

【题目】现有易溶强电解质的混合溶液10L，共中可能含K+、Ba2+、Na+、NH4+、Cl、SO42、AlO2、OH中的几种，向其中通入CO2气体，产生沉淀的量与遇入CO2的量之问的关系如图所示，回答下列问题：

（1）该溶液中能确定存在的离子是____________________;

（2） 肯定不存在的离子是___________;

（3） 若不能确定的离子中至少还存在一种阳离子，检验该阳离子的方法是____________;

则该离子的浓度为 _________;

（4）CD段反应的离子方程式__________________________________________。

Answer 1

【答案】 Ba2+、OH、AlO2 SO42、NH4+ 焰色反应 ≥0.2mol/L CO2+CO32-+H2O=2HCO3-

【解析】通入二氧化碳，在OA段产生沉淀，说明一定含Ba2+、OH-，根据离子共存条件，一定不含SO42-，因二者反应会生成硫酸钡沉淀；在BC段产生沉淀，说明含AlO2-，AlO2-存在碱性环境，故一定含OH-，不含NH4+，因两者反应放出氨气，根据OA段，通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀，所以Ba2+为1mol，反应方程式为：Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O，AB段沉淀不变，说明二氧化碳和OH-反应，结合OA段可知含OH-共2.5mol，根据BC段可知发生反应：2 AlO2-+CO2+3H2O═2A l(OH)3↓+CO32-，故消耗二氧化碳0.5mol，即AlO2-的物质的量为1mol，CD段发生反应为碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，DE段发生反应：BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-，根据电荷守恒，所含阳离子所带正电荷为Ba2+所带：2mol，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带：2.5mol+1mol=3.5mol，故一定还含阳离子．

（1）根据以上分析，一定含Ba2+、AlO2-、OH-，一定不含：NH4+、Cl-、SO42；不能确定离子中至少还存在一种阳离子存在，所给阳离子中还有K+、Na+没确定，可通过焰色反应来鉴别；根据电荷守恒，所含离子的物质的量设为n，则有：n+2mol=4mol，n=2mol，浓度为：2.0mol/10L=0.2mol/L，若含氯离子，则阳离子浓度大于0.2mol/L；故答案为：（1）Ba2+、OH、AlO2；（2）NH4+、SO42；（3）焰色反应；≥0.2mol/L；（4）CD段反应的离子方程式：CO2+CO32-+H2O=2HCO3-