Question

（12分）在Na+濃度為0.9mol/L的某澄清溶液中，還可能含有下表中的若干種離子：

陽離子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
陰離子	NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

取該溶液100mL進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀HCl	產(chǎn)生白色沉淀并放出1.12L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應(yīng)混合液過濾，對(duì)沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質(zhì)量	固體質(zhì)量為3.6g
Ⅲ	在Ⅱ的濾液中滴加BaC12溶液	無明顯現(xiàn)象

試回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)I能確定一定不存在的離子是 。

（2）實(shí)驗(yàn)I中生成沉淀的離子方程式為 。

（3）通過實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ、Ⅲ和必要計(jì)算，填寫下表中陰離子的濃度（能計(jì)算出的，填寫計(jì)算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”）

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol·L-1

（4）判斷K+是否存在，若存在求其最小濃度，若不存在說明理由 。

 

Answer 1

（12分）

（1）Ag+、Mg2+、Ba2+ （3分）

（2）SiO32- + 2H+ === H2SiO3↓（或SiO32-+ 2H+ + H2O === H4SiO4↓） （2分）

（3）（4分）

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol/L	？	0.5	0.6	0

（4）存在，其最小濃度為1.3mol/L （3分）

【解析】

試題分析：由題意知溶液為澄清溶液，因此溶液中含有的離子必須能大量共存．由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32-，因?yàn)镃O32?與Ag+、Mg2+、Ba2+發(fā)生反應(yīng)而不能共存，由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32-，由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO42-，不能確定NO3-是否存在。

（1）由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，加入足量稀鹽酸生成白色沉淀并在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體，則該溶液中一定含有CO32-、SiO32-，則一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+。

（2）實(shí)驗(yàn)I中生成沉淀為H2SiO3，生成沉淀的離子方程式為：SiO32- + 2H+ === H2SiO3↓（或SiO32-+ 2H+ + H2O === H4SiO4↓）

（3）NO3?不能確定是否存在；由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO42-，CO32?的濃度為1.12L÷22.4L/mol÷0.1L=0.5mol?L?1；將Ⅰ的反應(yīng)混合液過濾，對(duì)沉淀洗滌、灼燒至恒重，所得固體為SiO2，則SiO32?的濃度為3.6g÷60g/mol÷0.1L=0.6mol?L?1。

（4）根據(jù)電荷守恒2c（CO32-）+2c（SiO32-）=2×0.5mol/L+2×0.6mol/L=2.2mol/L＞0.9mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為1.3mol?L?1。

考點(diǎn)：本題考查離子反應(yīng)與離子共存、離子方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。