Question

10．下列是某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某無(wú)色水樣成分的檢驗(yàn)過(guò)程，已知該水樣中只可能含有 K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Ca²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-中的若干種離子，該小組同學(xué)取 100mL 水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：向樣品中先滴加氯化鋇溶液，再滴加 1mol•L^-1 鹽酸，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沉淀質(zhì)量的變化如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 水樣中一定不存在Fe³⁺、Cu²⁺，可能存在Ag⁺
• B． 水樣中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-
• C． BC段曲線所表示的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑
• D． 水樣中一定存在K⁺，且c（K⁺）≥0.6mol•L^-1

Answer 1

分析 該水樣為無(wú)色溶液，水樣Fe³⁺、Cu²⁺不存在，依據(jù)圖象分析加入硝酸鋇溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解證明水樣中一定含有SO₄^2-，CO₃^2-，又因?yàn)锳l³⁺與CO₃^2-發(fā)生雙水解，CO₃^2-與Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺發(fā)生反應(yīng)生成沉淀不能大量存在，所以Al³⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺不存在；依據(jù)電解質(zhì)溶液中電荷守恒分析判斷陽(yáng)離子的存在，原溶液中可能含有Cl^-，依據(jù)電解質(zhì)溶液中電荷守恒，陽(yáng)離子K⁺一定存在．

解答 解：該水樣為無(wú)色溶液，水樣Fe³⁺、Cu²⁺不存在，依據(jù)圖象分析加入硝酸鋇溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解證明水樣中一定含有SO₄^2-，CO₃^2-，又因?yàn)锳l³⁺與CO₃^2-發(fā)生雙水解，CO₃^2-與Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺發(fā)生反應(yīng)生成沉淀不能大量存在，所以Al³⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Mg²⁺不存在；n（SO₄^2-）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，n（CO₃^2-）=n（BaCO₃）=$\frac{6.27g-2.33g}{197g/mol}$=0.02mol；c（SO₄^2-）：c（CO₃^2-）=1：2；原溶液中可能含有Cl^-，依據(jù)電解質(zhì)溶液中電荷守恒，陽(yáng)離子K⁺一定存在；根據(jù)電荷守恒得到：0.01mol×2+0.02mol×2+n（Cl^-）=n（K⁺）推知n（K₊）≥0.06mol，則c（K⁺）≥0.06mol/L，
A．上述分析可知水樣中一定不存在Fe³⁺、Cu²⁺，不存在Ag⁺，故A錯(cuò)誤；
B．水樣中一定含有SO₄^2-，CO₃^2-，可能含有Cl^-，故B錯(cuò)誤；
C．BC段所表示反應(yīng)是碳酸鋇溶于稀硝酸的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，故C錯(cuò)誤；
D．依據(jù)電解質(zhì)溶液中電荷守恒，陽(yáng)離子K⁺一定存在；根據(jù)電荷守恒得到：0.01mol×2+0.02mol×2+n（Cl^-）=n（K⁺）推知n（K₊）≥0.06mol，則c（K⁺）≥0.06mol/L，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法分析判斷，離子檢驗(yàn)的試劑選擇和現(xiàn)象分析，電解質(zhì)溶液中電荷守恒的計(jì)算應(yīng)用，仔細(xì)審題，綜合分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．