Question

【題目】由幾種離子化合物組成的混合物，含有以下離子中的若干種：K+、NH4+、Ba2+、Fe3+、C1-、SO42-、CO32-，將該混合物溶于水后得澄清溶液，現取3份100 mL該溶液分別進行如下實驗：

序號	實驗內容	實驗結果
1	加過量鹽酸	無氣體產生
2	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體2.24 L(標準狀況)，并有紅褐色沉淀生成，將沉淀過濾洗滌、干燥、灼燒至質量不再變化，稱重得1.60 g固體。
3	加足量BaCl2溶液時，對所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量	稱量讀數為2.33g

試確定溶液中一定存在的離子及其物質的量濃度（可不填滿）：

離子符號	物質的量濃度(mol·L-1)
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Answer 1

【答案】 NH4+ 1.00mol/L SO42- 0.1mol/L Fe3+ 0.20mol/L Cl- 至少1.40mol/L

【解析】1、加過量鹽酸，無氣體產生，說明不存在CO32-；2、加足量NaOH溶液并加熱，收集到氣體2.24 L(標準狀況)，說明含有NH4+，且物質的量為=0.1mol；并有紅褐色沉淀生成，說明含有Fe3+，將沉淀過濾洗滌、干燥、灼燒至質量不再變化，稱重得1.60 g固體，固體為氧化鐵，則含有Fe3+的物質的量為×2=0.02mol；3、加足量BaCl2溶液時，對所得沉淀進行洗滌、干燥、稱量，得2.33g沉淀，說明含有SO42-，且物質的量為=0.01mol，同時說明沒有Ba2+；綜上所述，100mL溶液中一定含有0.01mol SO42-，0.1mol NH4+，0.02molFe3+；一定沒有CO32-、Ba2+；根據電荷守恒可知，陽離子所帶正電荷大于陰離子所帶負電荷，則一定含有C1-；可能含有K+，則C1-的物質的量至少有0.1mol×1+ 0.02mol×3- 0.01mol ×2=0.14mol。根據上述分析，c(NH4+)==1mol/L，c(SO42-)==0.1mol/L，c(Fe3+)==0.2mol/L，c(C1-)≥=1.4mol/L，故答案為：NH4+；1mol/L，SO42-；0.1mol/L；Fe3+；0.2mol/L；C1-；≥1.4mol/L。