Question

(12分)下面是某化學研究性學習小組對某水樣成分的檢驗過程，已知該水樣中只可能含有K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Cl^－、CO和SO中的若干種，該小組同學取100 mL水樣進行實驗：

向樣品中先滴加BaCl₂溶液，再滴加1.0 mol·L^－1的鹽酸，實驗過程中沉淀質量的變化如右圖所示：
請回答下列問題：
(1)水樣中一定含有的陰離子是________________，其物質的量之比為________。
(2)寫出BC段曲線所表示反應的離子方程式________________。
(3)由B點到C點變化過程中消耗鹽酸的體積為________。
(4)試根據實驗結果推測K^＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K^＋的物質的量濃度c(K^＋)的范圍是________。(若K^＋不存在，則不必回答該問)

Answer 1

(1)CO和SO　2∶1或SO和CO　1∶2
(2)BaCO₃＋2H^＋===Ba^2＋＋CO₂↑＋H₂O
(3)0.04 L或40 mL
(4)是　c(K^＋)≥0.6 mol·L^－1?

由題中圖像變化知，與BaCl₂反應產生沉淀的離子為SO和CO，OA段對應沉淀為BaSO₄和BaCO₃，BC段加鹽酸時，BaCO₃溶解，BaCO₃＋2H^＋===Ba^2＋＋CO₂↑＋H₂O，n(BaCO₃)＝＝0.02 mol＝n(CO)，則n(BaSO₄)＝＝0.01 mol＝n(SO)，即n(CO)∶n(SO)＝0.02 mol∶0.01 mol＝2∶1。
因為CO、SO的存在，則Mg^2＋、Ca^2＋不存在，Cl^－可能存在，溶液中一定存在K^＋，由于Cl^－的量不確定，則n(K^＋)≥0.02 mol×2＋0.01 mol×2＝0.06 mol，BC段消耗V(HCl)＝＝0.04 L。