Question

【題目】在Na+濃度為0.5mol/L的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子：

陽離子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
陰離子	NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

取該溶液100mL進行如下實驗(氣體體積在標準狀況下測定)：

序號	實驗內容	實驗結果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀HCl	產生白色沉淀并放出0.56L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質量	固體質量為2.4g
Ⅲ	在Ⅱ的濾液中滴加BaC12溶液	無明顯現象

試回答下列問題：

(1)實驗I能確定一定不存在的陽離子是 。

(2)實驗I中生成沉淀的離子方程式為 。

(3)通過實驗I、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，填寫下表中陰離子的濃度(能計算出的，填寫計算結果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“不能確定”)

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L-1

(4)判斷K+是否存在，若存在求其最小濃度(若不存在說明理由) 。

Answer 1

【答案】(14分)

(1)Ag+、Mg2+、Ba2+

(2)SiO32-+2H+＝H2SiO3↓

(3)

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L-1	不能確定	0.25	0.4	0

(4)存在，其最小濃度為0.8mol/L

【解析】試題分析：根據溶液為澄清溶液可知：溶液中含有的離子一定能夠能大量共存；由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32-，其濃度為=0.25mol/L，則一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32-，發生反應SiO32-+2H+=H2SiO3↓，硅酸加熱分解生成二氧化硅，固體質量為2.4g為二氧化硅的質量，根據硅原子守恒，SiO32-的濃度為=0.4mol/L．由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO42-，根據電荷守恒2c(CO32-)+2c(SiO32-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為0.8mol/L，不能確定NO3-是否存在；

(1)由實驗Ⅰ可知，加入足量稀鹽酸生成白色沉淀并在標準狀況下放出0.56L氣體，則該溶液中一定含有CO32-、SiO32-，則一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+，故答案為：Ag+、Mg2+、Ba2+；

(2)根據以上計算可知，不能確定NO3-，c(CO32-)=0.25mol/L，c(SiO32-)=0.4mol/L，一定不存在硫酸根離子，所以c(SO42-)=0；

(3)根據電荷守恒2c(CO32-+)+2c(SiO32-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為0.8mol/L。