Question

【题目】现有 0.1L 无色溶液，其含有的阳离子可能是 K+、Cu2+、Ca2+，含有的阴离子可能 Cl-、CO32-、SO42-现做以下实验：

①取 50mL 溶液置于大烧杯中，向溶液中加入过量的 BaCl2 溶液振荡，有白色沉淀生成；过滤，洗涤， 干燥，后称得 4.30g 固体

②将所得白色固体配成悬浊液后加入过量稀硝酸，白色沉淀部分消失，并有气泡产生；将剩余固体过 滤洗涤干燥后称量得到 2.33g

③取少量①实验后上层清液滴入 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成。

(1)根据上述实验现象，判断原溶液中肯定不含有_____（填离子符号），一定含有__________________（填离子符号），可能含有_____（填离子符号），请设计方案证明原溶液中可能含 有的离子：_________。

(2)写出上述过程中一定发生反应的离子方程式：_________。

(3)若经证明没有 Cl—则该溶液中的 K+的物质的量浓度是：________________________。

Answer 1

【答案】Cu2+、Ca2+ K+、CO32-、SO42- Cl- 取一定量的原溶液于烧杯中，加入过量Ba(NO3)2使碳酸根、硫酸根完全沉淀后，取上层清液，加入AgNO3溶液，若有白色沉淀则有Cl- Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ba2++SO42-=BaSO4↓、BaCO3+2H+=Ba2++CO2+H2O、Ag+Cl-=AgCl↓ 0.8mol

【解析】

溶液无色，一定不存在铜离子；①取50mL的溶液在大烧杯中加入中，向溶液中加入过量的BaCl2溶液振荡，有白色沉淀生成；过滤，干燥，烘干后得4.30g固体，说明碳酸根和硫酸根至少含有一种；②将所得白色固体配成悬浊液后加入过量稀硝酸，白色沉淀部分消失，并有气泡产生；将剩余固体过滤干燥后称量得到2.33g，说明白色沉淀是碳酸钡和硫酸钡的混合物，则一定存在碳酸根和硫酸根，因此一定不存在钙离子，根据溶液显电中性可知一定存在钾离子；③取少量①实验后上层清液滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀是氯化银，但引入了氯化钡，所以不能确定是否含有氯离子。

（1）根据上述实验现象，判断原溶液中肯定不含有Cu2+、 Ca2+，一定含有K+、CO32-、SO42-，可能含有氯离子，证明含有氯离子的实验方案是：取一定量的原溶液于烧杯中，加入过量的Ba（NO3）2溶液使CO32-、SO42-完全沉淀后取上层清液于试管中加入AgNO3溶液，若有白色沉淀则有Cl﹣，若无白色沉淀则无Cl﹣；

（2）根据以上分析可知一定发生的离子方程式为：CO32-+Ba2+＝BaCO3↓、SO42-+Ba2+＝BaSO4↓、BaCO3 +2H+＝Ba2++CO2↑+H2O、Ag++Cl-=AgCl↓；

（3）硫酸钡的物质的量是=0.01mol，碳酸钡质量＝4.30g-2.33g=1.97g，物质的量是0.01mol，根据电荷守恒可知若经证明没有Cl﹣则该溶液中的K+的物质的量是0.004mol，浓度是=0.8mol/L。