Question

16．現(xiàn)有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（1）第一份加入幾滴AgNO₃溶液后有沉淀產(chǎn)生；
（2）第二份加過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.03mol，無沉淀生成，同時(shí)得到溶液甲
（3）在甲溶液中通入過量CO₂，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，質(zhì)量為1.02g
（4）第三份加足量BaCl₂溶液后，得白色沉淀，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，質(zhì)量為11.65g．
下列說法不正確的是（　�。�

• A． 步驟（3）后可以確定CO₃^2-一定不存在
• B． 忽略步驟（1）對實(shí)驗(yàn)結(jié)論并無影響
• C． 不能確定原溶液是否含有K⁺和Cl^-
• D． 若把步驟（2）產(chǎn)生的氣體通入步驟（1）的濾液中，又可產(chǎn)生0.78g沉淀

Answer 1

分析 （1）第一份加入幾滴AgNO₃溶液后有沉淀產(chǎn)生，溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
（2）第二份加過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.03mol，無沉淀生成，同時(shí)得到溶液甲，說明溶液中不存在Fe³⁺、Mg²⁺；
（3）在甲溶液中通入過量CO₂，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，質(zhì)量為1.02g，說明原溶液中一定存在Al³⁺，結(jié)合離子共存可知一定不存在CO₃^2-；1.02g為氧化鋁的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為：$\frac{1.02g}{102g/mol}$=0.01mol，說明每份溶液中含有0.02molAl³⁺；
（4）第三份加足量BaCl₂溶液后，得白色沉淀，該白色沉淀為硫酸鋇，說明原溶液中一定存在SO₄^2-，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，質(zhì)量為11.65g，則硫酸鋇的物質(zhì)的量為：$\frac{11.65g}{233g/mol}$=0.05mol，說明每份溶液中含有0.05molSO₄^2-；
0.02molAl³⁺所帶正電荷為0.06mol，0.05molSO₄^2-所帶負(fù)電荷為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知，說明溶液中一定還含有陽離子K⁺，據(jù)此對各選項(xiàng)進(jìn)行判斷．

解答 解：第一份加入幾滴AgNO₃溶液后有沉淀產(chǎn)生，溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；第二份加過量NaOH溶液加熱后，只收集到氣體0.03mol，無沉淀生成，同時(shí)得到溶液甲，說明溶液中不存在Fe³⁺、Mg²⁺；在甲溶液中通入過量CO₂，生成白色沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、灼燒，質(zhì)量為1.02g，說明原溶液中一定存在Al³⁺，結(jié)合離子共存可知一定不存在CO₃^2-；1.02g為氧化鋁的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為：$\frac{1.02g}{102g/mol}$=0.01mol，說明每份溶液中含有0.02molAl³⁺；第三份加足量BaCl₂溶液后，得白色沉淀，該白色沉淀為硫酸鋇，說明原溶液中一定存在SO₄^2-，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，質(zhì)量為11.65g，則硫酸鋇的物質(zhì)的量為：$\frac{11.65g}{233g/mol}$=0.05mol，說明每份溶液中含有0.05molSO₄^2-；
0.02molAl³⁺所帶正電荷為0.06mol，0.05molSO₄^2-所帶負(fù)電荷為0.1mol，根據(jù)電荷守恒可知，說明溶液中一定還含有陽離子K⁺，
A．根據(jù)分析可知，步驟（3）中可以確定溶液中一定含有鋁離子，則可以確定CO₃^2-一定不存在，故A正確；
B．步驟（1）中無法確定具體離子，且對后續(xù)步驟沒有影響，可以忽略，故B正確；
C．根據(jù)分析可知，溶液中一定含有K⁺，故C錯(cuò)誤；
D．每份溶液中含有0.02mol鋁離子，向步驟（1）的溶液中通入0.03mol氨氣，可以生成0.01mol氫氧化鋁沉淀，質(zhì)量為：78g/mol×0.01mol=0.78g，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評 本題考查了離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，利用溶液電中性判斷鉀離子的存在為解答關(guān)鍵，也是易錯(cuò)點(diǎn)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力、邏輯推理能力及化學(xué)計(jì)算能力．