在Na+浓度为0.5 mol•l-1的某澄清溶液中.还可能含有表中的若干种离子．阳离子K+ Ag+ Mg2+ Ba2+阴离子NO3- CO32- SiO32- SO42-现取该溶液100mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)．序号实验内容实验结果Ⅰ向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.56L气体Ⅱ将Ⅰ的反应混合液过滤.对沉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

17．在Na⁺浓度为0.5 mol•l^-1的某澄清溶液中，还可能含有表中的若干种离子．

阳离子	K⁺　Ag⁺　Mg²⁺　Ba²⁺
阴离子	NO₃^- 　CO₃^2- 　SiO₃^2- 　SO₄^2-

现取该溶液100mL进行如下实验（气体体积均在标准状况下测定）．

序号	实验内容	实验结果
Ⅰ	向该溶液中加入足量稀盐酸	产生白色沉淀并放出标准状况下0.56L气体
Ⅱ	将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量	固体质量为2.4g
Ⅲ	向Ⅱ的滤液中滴加BaCl₂溶液	无明显现象

请回答下列问题．
（1）实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺．
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓．
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）．

阴离子	NO₃^-	CO₃^2-	SiO₃^2-	SO₄^2-
c（mol•h^-1）

分析由题意“溶液为澄清溶液”可知：溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO₃^2-，其浓度为$\frac{\frac{0.56L}{22.4L/mol}}{0.1L}$=0.25mol/L，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO₃^2-的浓度为：$\frac{\frac{2.4g}{60g/mol}}{0.1L}$=0.4mol/L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根据电荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在，以此解答该题．

解答解：根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够大量共存；由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO₃^2-，其浓度为$\frac{\frac{0.56L}{22.4L/mol}}{0.1L}$=0.25mol/L，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO₃^2-的浓度为：$\frac{\frac{2.4g}{60g/mol}}{0.1L}$=0.4mol/L；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根据电荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在，
（1）由实验Ⅰ可知，加入足量稀盐酸生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体，则该溶液中一定含有CO₃^2-、SiO₃^2-，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，
故答案为：Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；
（2）加入盐酸，由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，故答案为：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（3）根据以上计算可知，不能确定NO₃^-，c（CO₃^2-）=0.25mol/L，c（SiO₃^2-）=0.4mol/L，一定不存在硫酸根离子，所以c（SO₄^2-）=0，
故答案为：

阴离子	NO₃^-	CO₃^2-	SiO₃^2-	SO₄^2-
c/mol•L^-1	？	0.25	0.4	0

．

点评本题考查离子共存、离子检验等知识，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，难度中等，注意掌握离子反应反应条件及常见离子的检验方法，根据电荷守恒判断K⁺是否存在，是本题的难点、易错点．

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A．

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B．

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D．

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．
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