Question

(10分)1 000 mL某待測液中除含有0．2 mol/L的Na＋外，還可能含有下列離子中的一種或多種：

現(xiàn)進行如下實驗操作(每次實驗所加試劑均過量)：

（1）寫出生成白色沉淀B的離子方程式：___________________________________________。

（2）待測液中肯定不存在的陽離子是_________________。

（3）若無色氣體D是單一氣體：

①將陰離子的物質(zhì)的量濃度填入下表中(一定不存在的填“0”，不能確定的填“?”)：

②判斷原溶液中K＋是否存在，若存在，求其物質(zhì)的量濃度的最小值，若不存在，請說明理由：_______________________________________________________________________________。

（4）若無色氣體D是混合氣體：

①待測液中一定含有的陰離子是____________________________。

②沉淀A中能與稀硝酸反應(yīng)的成分是______________________________(寫化學(xué)式)。

 

Answer 1

（1） Ba2+ + HCO3- + OH- = BaCO3↓ +H2O；（2） Fe3+、Ba2+；

（3）①(答對3空以上得1分，全對得2分)

陰離子	Cl-	Br-	CO32-	HCO3-	SO32-	SO42-
濃度/mol/L	?	0	0．1	0．1	0	0．05

②存在；其最小的物質(zhì)的量濃度為0．1 mol/L；

（4）①CO32- 、HCO3- 、SO32-； ②BaCO3 、BaSO3

【解析】

試題分析：向待測溶液中加入BaCl2溶液，形成白色沉淀A，向A中加入硝酸，會產(chǎn)生無色氣體D及還有不是沉淀D，則證明該溶液中含有SO42-、CO32-，由于Ba2+與SO42-、CO32-會發(fā)生沉淀反應(yīng)而不能大量共存，可確定在原溶液中不含有Ba2+；根據(jù)白色沉淀D可知：n(SO42-)=11．65g÷233g/mol=0．05mol；根據(jù)無色氣體D形成的白色沉淀E，可知：n(CO32-)=10g÷100g/mol=0．1mol；向過濾得到的濾液中加入足量的NaOH溶液得到的氣體的體積可知：n(NH4+)=0．1mol；同時還產(chǎn)生白色沉淀，則不含有Fe3+，則原溶液中還含有HCO3-，（1）發(fā)生反應(yīng)的方程式是：Ba2+ + HCO3- + OH- = BaCO3↓ +H2O，n(HCO3-)=19．7g÷197g/mol=0．1mol；向濾液B中通入氯氣，得到淡黃綠色溶液，證明在原溶液中不含有Br-,向濾液B中加入硝酸和AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，只能證明在濾液B中含有Cl-離子，由于在前邊加入了BaCl2溶液，所以不能證明原溶液中是否含有Cl-離子。（2） Fe3+與OH-會形成紅褐色沉淀，因此不能存在；Ba2+與SO42-、CO32-不能共存，有SO42-、CO32-，因此也不能大量存在Ba2+；待測液中肯定不存在的陽離子是Fe3+、Ba2+；因此待測液中肯定不存在的陽離子是Fe3+、Ba2+；（3）若無色氣體D是單一氣體，則原溶液中一定不存在SO32-；①通過上述判斷及計算各種陰離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系表是：

陰離子	Cl-	Br-	CO32-	HCO3-	SO32-	SO42-
濃度/mol/L	?	0	0．1	0．1	0	0．05

②在溶液中電荷呈中性，2×n(SO42-)+1×n(HCO3-)+2×n(CO32-)=2×0．05mol+1×0．1mol+2×0．1mol =0．4mol;n(NH4+)+n(Na+)=0．1mol×1+0．2mol=0．3mol；由于陽離子所帶的正電荷總數(shù)小于負(fù)電荷總數(shù)，所以一定含有陽離子K＋；若原溶液中不存在Cl-，則Na+其物質(zhì)的量是0．4mol－0．3mol=0．1mol,K+濃度是c(K+)=0．1mol÷1L=0．1mol/L，若存在Cl-，則K+的濃度應(yīng)該大于0．1mol/L。故c(K+)≥0．1mol/L。（4）若無色氣體D是混合氣體，由于硝酸有強氧化性，能夠把SO32-氧化，所以①待測液中一定含有的陰離子是：CO32- 、HCO3- 、SO32-；②則沉淀A中能與稀硝酸反應(yīng)的成分是有還原性的BaSO3。

考點：考查溶液成分的確定、離子存在的檢驗、離子方程式的書寫的知識。