Question

有一混合物的水溶液可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Fe³⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)各取三份100mL該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；
Ⅱ．向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加熱，收集到0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體；
Ⅲ．向第三份溶液中加入足量BaCl₂溶液，得到沉淀6.27g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后剩余2.33g．
試回答下列問(wèn)題：
（1）該溶液中肯定存在的離子是

 

，肯定不存在的離子是

 

．
（2）該溶液中可能存在的離子是

 

，為確定該離子是否存在，可取少量原試液，然后

 

（填實(shí)驗(yàn)操作）．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：由I實(shí)驗(yàn)可知，向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，白色沉淀為AgCl或碳酸銀、硫酸銀；
由Ⅱ可知，向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加熱，收集到0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，氣體為氨氣，其物質(zhì)的量為

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，原溶液中一定含NH₄⁺；
由Ⅲ可知，向第三份溶液中加入足量BaCl₂溶液，得到沉淀6.27g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后剩余2.33g，則含SO₄^2-的物質(zhì)的量為

2.33g

233g/mol

=0.01mol，含CO₃^2-的物質(zhì)的量為

6.27g-2.33g

197g/mol

=0.02mol，結(jié)合離子共存、電荷守恒解答．

解答： 解：由I實(shí)驗(yàn)可知，向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，白色沉淀為AgCl或碳酸銀、硫酸銀；
由Ⅱ可知，向第二份溶液中加入足量NaOH 溶液后加熱，收集到0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，氣體為氨氣，其物質(zhì)的量為

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，原溶液中一定含NH₄⁺；
由Ⅲ可知，向第三份溶液中加入足量BaCl₂溶液，得到沉淀6.27g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌后剩余2.33g，則含SO₄^2-的物質(zhì)的量為

2.33g

233g/mol

=0.01mol，含CO₃^2-的物質(zhì)的量為

6.27g-2.33g

197g/mol

=0.02mol，由離子共存可知，一定不存在Fe³⁺、Mg²⁺，由電荷守恒可知，0.01mol×2+0.02mol×2＞0.04mol，可知一定含陽(yáng)離子K⁺，不能確定是否含Cl^-，
（1）由上述分析可知，一定存在K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Fe³⁺、Mg²⁺，故答案為：K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄²；Fe³⁺、Mg²⁺；
（2）由上述分析可知，可能存在Cl^-；為確定該離子是否存在，可取少量原試液，然后加入足量的稀硝酸和硝酸鋇溶液，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴入AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，則證明有Cl^-存在，故答案為：Cl^-；加入足量的稀硝酸和硝酸鋇溶液，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴入AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，則證明有Cl^-存在．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的檢驗(yàn)及推斷，為高頻考點(diǎn)，把握現(xiàn)象與反應(yīng)、離子推斷的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中白色沉淀為解答的突破口，側(cè)重分析與計(jì)算、推斷能力的考查，注意電荷守恒的應(yīng)用，題目難度中等．