Question

5．某混合物水溶液，可能含有以下離子中的若干種：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、Ca²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)每次取100mL溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：下列說法正確的是（　�。�

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
②	加入AgNO3溶液	有沉淀產(chǎn)生
③	加入足量NaOH溶液后加熱	收集氣體0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
④	加入足量的BaCl2 溶液	得到沉淀6.27g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，剩余2.33g

• A． c（K⁺）≥0.2 mol/L
• B． 一定存在的離子：Cl^-、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-
• C． 一定不存在的離子：Ca²⁺、K⁺、Cl^-
• D． c（K⁺）+c（NH₄⁺）=c（CO₃^2-）+c（SO₄^2-）

Answer 1

分析 ①加入AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生，溶液中可能含有：Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②加入足量NaOH溶液后加熱有氣體生成，說明溶液中有NH₄⁺，n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol；
③加入足量BaCl₂ 溶液，得到沉淀6.27g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，剩余2.33g，說明生成的沉淀能部分溶于鹽酸，所以溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-，而不含Ca²⁺，據(jù)此進(jìn)行判斷．

解答 解：由②加入足量NaOH溶液后加熱有氣體生成，說明溶液中有NH₄⁺，n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol；
由③加入足量的BaCl₂ 溶液，得到沉淀6.27g，沉淀經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后，剩余2.33g，說明生成的沉淀能部分溶于鹽酸，所以溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-，而不含 Ca²⁺；剩余2.33g是BaSO₄，n（SO₄^2- ）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol；BaCO₃的質(zhì)量為m（BaCO₃）=6.27g-2.33g=3.94g，n（CO₃^2-）=n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol；
A．由電荷守恒 c（K⁺）+c（NH₄⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（SO₄^2-），可知c（K⁺）=0.2 mol/L，但是不能確定有沒有Cl^-，所以c（K⁺）≥0.2 mol/L，故A正確；
B．加入AgNO₃溶液，有沉淀產(chǎn)生，不能說明溶液中有Cl^-，因?yàn)镃O₃^2-、SO₄^2-與AgNO₃溶液也能生成沉淀，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)A可知，溶液中一定存在鉀離子，無法確定是否含有氯離子，故C錯(cuò)誤；
D．不能確定溶液中是否含有氯離子，若含有氯離子，則c（K⁺）+c（NH₄⁺）＞2c（CO₃^2-）+2c（SO₄^2-），若不含氯離子，則滿足：c（K⁺）+c（NH₄⁺）=2c（CO₃^2-）+2c（SO₄^2-），故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見離子的檢驗(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，根據(jù)電荷守恒判斷鉀離子的存在情況為解答關(guān)鍵，也是易錯(cuò)點(diǎn)．