Question

某溶液中可能含有下列6種離子中的某幾種：Cl^-、SO42-、CO32-、NH4+、Na⁺、K⁺．為確認溶液組成進行如下實驗：
（1）200mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反應后將沉淀過濾、洗滌、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入過量的鹽酸，有2.33g沉淀不溶．
（2）向（1）的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產生能促使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體1.12L（已換算成標準狀況，假定產生的氣體全部逸出）．由此可以得出關于原溶液組成的正確結論是（　　）

A．一定存在SO42-、CO32-、NH4+，可能存在Cl^-、Na⁺、K⁺

B．一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl^-，一定不存在Na⁺、K⁺

C．c（CO32-）=0.01mol，c(NH4+)＞c(SO42-)

D．如果上述6種離子都存在，則c（Cl^-）＞c(SO42-)

Answer 1

分析：（1）取少量該溶液加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，再加入足量鹽酸后，沉淀部分溶解，并有氣體生成，說明白色沉淀為BaCO₃和BaSO₄，則溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-；
（2）向（1）的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產生能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，說明溶液中有NH₄⁺；

解答：解：（1）取少量該溶液加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成，再加入足量鹽酸后，沉淀部分溶解，并有氣體生成，說明白色沉淀為BaCO₃和BaSO₄，質量一共是4.3g，則溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入過量的鹽酸，有2.33g沉淀不溶，則硫酸鋇的質量是2.33g，所以硫酸根離子的物質的量是

2.33g

233g/mol

=0.01mol，所以碳酸鋇的質量是4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根離子的物質的量是

1.97g

197g/mol

=0.01mol；
（2）向（1）的濾液中加入足量的NaOH溶液，加熱，產生能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣，物質的量是

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，說明溶液中有NH₄⁺的物質的量是0.05mol；
A、溶液中一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺，根據電荷守恒，不能確定是否存在Cl^-，至少存在Na⁺、K⁺中的一種，故A錯誤；
B、溶液中一定存在SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺，根據電荷守恒，不能確定是否存在Cl^-，至少存在Na⁺、K⁺中的一種，故B錯誤；
C、碳酸根離子的物質的量是

1.97g

197g/mol

=0.01mol，濃度是

0.01mol

0.2L

=0.05mol/L，銨根離子濃度是

0.05mol

0.2L

=0.25mol/L，故C錯誤；
D、如果上述6種離子都存在，根據電荷守恒c（Cl^-）+2c（SO₄^2-）+2c（CO₃^2-）=c（NH₄⁺）+c（Na⁺）+c（K⁺），則c（Cl^-）＞c（SO₄^2-），故D正確．
故選D．

點評：本題考查常見離子的檢驗，注意利用常見離子的性質及物質的性質來分析，綜合性強，難度大．