Question

某溶液甲中可能含有下列離子中的幾種：K⁺、NO₃^-、SO₄^2-，、NH₄⁺、CO₃^2-（不考慮溶液中由水電離的少量的H⁺和OH^-），取200mL該溶液，分為兩等份進行下列實驗：
實驗1：第一份加入足量的燒堿并加熱，產(chǎn)生的氣體在標準狀況下為224mL；
實驗2：第二份先加入足量的鹽酸，無現(xiàn)象，再加入足量的BaCl₂溶液，得固體2.33g．
（1）甲溶液中一定存在的離子是______；
（2）甲溶液中一定不存在的離子是______；
（3）甲溶液中可能存在的離子是______；你得出此結(jié)論的理由是______．

Answer 1

（1）根據(jù)實驗1：第一份加入足量的燒堿并加熱，因NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，會產(chǎn)生標準狀況下為224mL氣體，證明含有NH₄⁺，且物質(zhì)的量為0.01mol；
實驗2：第二份先加入足量的鹽酸，無現(xiàn)象，則一定不含有CO₃^2-，再加足量的BaCl₂溶液，得固體2.33g，證明一定含有SO₄^2-，且物質(zhì)的量為：n=

m

M

=

2.33g

233g/mol

=0.01mol；根據(jù)溶液中的電荷守恒，溶液呈電中性，則一定含有鉀離子，且鉀離子的濃度≥

0.01mol×2-0.01mol

0.1L

═0.1mol/L，所以該溶液中肯定含有NH₄⁺、S0₄^2-、K⁺，
故答案為：K⁺、NH₄⁺、S0₄^2-；
（2）實驗2：第二份先加入足量的鹽酸，無現(xiàn)象，則不含有CO₃^2-，如果有CO₃^2-，CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，會有二氧化碳氣體產(chǎn)生，故答案為：CO₃^2-；
（3）根據(jù)（1）知：鉀離子的濃度≥

0.01mol×2-0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，如果K⁺的物質(zhì)的量等于0.01mol，則不含NO₃^-，如果K⁺的物質(zhì)的量大于0.01mol，則還應含有NO₃^-，
故答案為：NO₃^-；由題意知，NH₄⁺物質(zhì)的量為0.01mol，SO₄^2-物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)溶液呈電中性原理，應該含有K⁺，如果K⁺的物質(zhì)的量等于0.01mol，則不含NO₃^-，如果K⁺的物質(zhì)的量大于0.01mol，則還應含有NO₃^-．