Question

（6分）今有一無色的混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K^＋、Al^3＋、Fe^3＋、Mg^2＋、Ba^2＋、、Cl^－、，現取兩份100 mL溶液進行如下實驗：①第一份加過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.02 mol，無沉淀生成，同時得到溶液甲。②在甲溶液中通入過量CO₂，生成白色沉淀，沉淀經過濾、洗滌、灼燒，質量為1.02 g。③第二份加足量BaCl₂溶液后，得白色沉淀，沉淀經足量鹽酸洗滌、干燥后，質量為11.65 g。根據上述實驗回答：
(1)一定不存在的離子是________________
(2)不能確定是否存在的離子是              
(3)試確定K^＋是否存在________(填“是”或“否”)，判斷的理由是               

Answer 1

（6分,每小題2分）
(1)Fe³⁺  Mg²⁺ Ba²⁺ CO₃^2-            (2)Cl^—
(3) 是　溶液中肯定存在的離子是、Al^3＋、SO₄^2-。經計算，、Al^3＋物質的量都是0.02 mol，SO₄^2-物質的量是0.05 mol..根據電荷守恒，K^＋一定存在

原溶液無色，可排除Fe^3＋的存在；
加入過量NaOH溶液加熱后，收集到的氣體必定為氨氣：NH₄^＋＋OH^－NH₃↑＋H₂O，其物質的量為0.02mol，同時無沉淀生成說明原溶液中不可能含有Mg²⁺
甲溶液中通入過量CO₂，生成白色沉淀，則可知原溶液中含有Al^3＋：Al₃+4OH^－=AlO₂^－＋2H₂O、AlO₂^－＋CO₂＋2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^—、2Al(OH)₃Al₂O₃＋3H₂O，由Al₂O₃的質量為1.02 g，可得原溶液中Al^3＋的物質的量為0.02mol；由于Al^3＋的存在，同時可否定了CO₃^2-的存在（雙水解反應）；
原溶液中加足量BaCl₂溶液后，得白色沉淀且不溶于鹽酸，可知原溶液中含有SO₄^2-(同時也就排除了Ba²⁺存在的可能性)：SO₄^2－＋Ba^2＋=BaSO₄↓，其質量為11.65 g，可求得原溶液中的SO₄^2-物質的量是0.05 mol。
綜合以上信息，仍舊不能確定是否存在的離子是Cl^—，根據電荷守恒可知必定含有K^＋