Question

【題目】現有 0.1L 無色溶液，其含有的陽離子可能是 K+、Cu2+、Ca2+，含有的陰離子可能 Cl-、CO32-、SO42-現做以下實驗：

①取 50mL 溶液置于大燒杯中，向溶液中加入過量的 BaCl2 溶液振蕩，有白色沉淀生成；過濾，洗滌， 干燥，后稱得 4.30g 固體

②將所得白色固體配成懸濁液后加入過量稀硝酸，白色沉淀部分消失，并有氣泡產生；將剩余固體過 濾洗滌干燥后稱量得到 2.33g

③取少量①實驗后上層清液滴入 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成。

(1)根據上述實驗現象，判斷原溶液中肯定不含有_____（填離子符號），一定含有__________________（填離子符號），可能含有_____（填離子符號），請設計方案證明原溶液中可能含 有的離子：_________。

(2)寫出上述過程中一定發生反應的離子方程式：_________。

(3)若經證明沒有 Cl—則該溶液中的 K+的物質的量濃度是：________________________。

Answer 1

【答案】Cu2+、Ca2+ K+、CO32-、SO42- Cl- 取一定量的原溶液于燒杯中，加入過量Ba(NO3)2使碳酸根、硫酸根完全沉淀后，取上層清液，加入AgNO3溶液，若有白色沉淀則有Cl- Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ba2++SO42-=BaSO4↓、BaCO3+2H+=Ba2++CO2+H2O、Ag+Cl-=AgCl↓ 0.8mol

【解析】

溶液無色，一定不存在銅離子；①取50mL的溶液在大燒杯中加入中，向溶液中加入過量的BaCl2溶液振蕩，有白色沉淀生成；過濾，干燥，烘干后得4.30g固體，說明碳酸根和硫酸根至少含有一種；②將所得白色固體配成懸濁液后加入過量稀硝酸，白色沉淀部分消失，并有氣泡產生；將剩余固體過濾干燥后稱量得到2.33g，說明白色沉淀是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，則一定存在碳酸根和硫酸根，因此一定不存在鈣離子，根據溶液顯電中性可知一定存在鉀離子；③取少量①實驗后上層清液滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀是氯化銀，但引入了氯化鋇，所以不能確定是否含有氯離子。

（1）根據上述實驗現象，判斷原溶液中肯定不含有Cu2+、 Ca2+，一定含有K+、CO32-、SO42-，可能含有氯離子，證明含有氯離子的實驗方案是：取一定量的原溶液于燒杯中，加入過量的Ba（NO3）2溶液使CO32-、SO42-完全沉淀后取上層清液于試管中加入AgNO3溶液，若有白色沉淀則有Cl﹣，若無白色沉淀則無Cl﹣；

（2）根據以上分析可知一定發生的離子方程式為：CO32-+Ba2+＝BaCO3↓、SO42-+Ba2+＝BaSO4↓、BaCO3 +2H+＝Ba2++CO2↑+H2O、Ag++Cl-=AgCl↓；

（3）硫酸鋇的物質的量是=0.01mol，碳酸鋇質量＝4.30g-2.33g=1.97g，物質的量是0.01mol，根據電荷守恒可知若經證明沒有Cl﹣則該溶液中的K+的物質的量是0.004mol，濃度是=0.8mol/L。