Question

【題目】今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：Na+、NH4+、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣、Cl﹣，現取三份100mL溶液進行如下實驗：根據上述實驗，以下推測正確的是（　　）

（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生

（2）第二份加足量KOH溶液加熱后，收集到氣體0.08mol

（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為4.66g．

A. Na+一定存在

B. 100mL溶液中含0.01mol CO32﹣

C. Cl﹣一定存在

D. Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在

Answer 1

【答案】A

【解析】

根據題意分析，第一份溶液加入AgNO3溶液有沉淀產生，推得可能含有Cl-、CO32-、SO42-中的至少一種；第二份溶液加足量KOH溶液加熱后收集到氣體，推得一定含有NH4+，一定不存在Mg2+；第三份溶液利用發生的離子反應，經過計算、推得一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+；根據溶液中陰陽離子的電荷守恒，即可推出Na+是否存在，由Na+物質的量的變化分析Cl-的情況。

根據題意，Ba2+和SO42-可發生離子反應生成BaSO4沉淀，因此兩者不能大量共存。Ba2+和CO32-可發生離子反應生成BaCO3沉淀，因此兩者也不能大量共存。

第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生，可能發生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-中的至少一種；

第二份加足量KOH溶液加熱后，收集到氣體0.08mol，能和KOH溶液加熱產生氣體的只能是NH4+，而沒有沉淀產生說明一定不存在Mg2+(Mg2+可以和OH-反應生產氫氧化鎂沉淀)。故可確定一定含有NH4+，一定不存在Mg2+，根據反應NH4++OH-NH3↑+H2O，產生NH3為0.08mol，可得NH4+也為0.08mol。

第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，經足量鹽酸洗滌。干燥后，沉淀質量為4.66g。部分沉淀溶于鹽酸為BaCO3，部分沉淀不溶于鹽酸為BaSO4，發生反應CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓，因為BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解。因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+。由條件可知BaSO4為4.66g，物質的量為0.02mol，SO42-物質的量濃度為：=0.2mol/L，BaCO3為12.54g-4.66g═7.88g，物質的量為0.04mol，則CO32-物質的量為0.04mol，CO32-物質的量濃度為=0.4mol/L，由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+，而CO32-、SO42-、NH4+物質的量分別為0.04mol、0.02mol、0.08mol，CO32-、SO42-所帶負電荷分別為0.04mol×2、0.02mol×2，共0.12mol，NH4+所帶正電荷為0.08mol，根據電荷守恒可知，一定含有鈉離子，鈉離子的物質的量最小是0.04mol，氯離子不能確定。

A、Na+一定存在，故A正確；B、100mL溶液中含0.04mol碳酸根離子，故B錯誤；C、氯離子是否存在無法確定，故C錯誤；D、Mg2+、Ba2+一定不存在，故D錯誤；故選A。