Question

【題目】在Cl-濃度為0.5 mol·L－1的某無色澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子。

陽離子	K＋ 　Ag＋　 Mg2＋ 　Ba2＋ Fe3+
陰離子	NO3-　 CO32- 　SiO32- 　SO42-

提示：SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓(H2SiO3是白色沉淀)、H2SiO3SiO2＋H2O

現取該溶液100 mL進行如下實驗(氣體體積均在標準狀況下測定)。

序號	實驗內容	實驗結果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產生白色沉淀并放出標準狀況下0.56 L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2.4 g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無明顯現象

請回答下列問題。

(1)通過以上實驗能確定一定不存在的陽離子是______，一定不存在的陰離子是________。

(2)通過實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，請寫出一定存在的陰離子及其濃度(不一定要填滿)

陰離子	①___	②___
c/mol·L－1	____	___

(3)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】Ag＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3+ SO42- CO32- SiO32- 0.25 0.4 存在，最小濃度為1.8mol·L－1

【解析】

由題意知溶液為無色澄清溶液，一定不含Fe3+，且溶液中含有的離子必須能大量共存．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↓，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-）+c（Cl-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5molL-1=1.8mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為1.8mol/L，不能確定NO3-是否存在，以此來解答。

（1）(1)通過以上實驗能確定一定不存在的陽離子是Ag＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3+，一定不存在的陰離子是SO42-；

答案：Ag＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3+ SO42-

（2）由上述分析可知，c（CO32-）=0.25mol/L，c（SiO32-）=0.4mol/L，

答案：CO32- SiO32- 0.25 0.4

（3）由2c（CO32-）+2c（SiO32-）+c（Cl-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L+0.5molL-1=1.8mol/L，根據電荷守恒可知溶液中一定含有K+，且其濃度至少為1.8mol/L，
答案：存在，最小濃度為1.8mol·L－1