问题补充:
由几种离子化合物组成的混合物,含有以下离子中的若干种:K+、NH+4、Mg2+、
Ba2+、Cl-、SO2-4、CO2-3,将该混合物溶于水后得澄清溶液.现取3份100mL该溶液分别进行如下实验:
序号试验内容试验结果1加AgNO3溶液有白色沉淀生成2加足量NaOH溶液并加热收集到气体1.12L(已折算成标准状况下的体积)3加足量BaCl2溶液时,对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量;再向沉淀中加足量稀盐酸,然后干燥、称量第一次称量读数为6.27g
第二次称量读数为2.33g试回答下列问题:
(1)根据实验1对Cl-是否存在的判断是______,(填“一定存在”、“一定不存在”或“不能确定”);根据实验1~3判断混合物中一定不存在的离子是______.
(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满):
阴离子符合物质的量浓度(mol?L-1)____________________________________(3)试通过计算确定K+是否存在,写出计算过程.______.
答案:
解:根据题意,Ba2+和SO42-,可发生离子反应生成BaSO4↓,因此两者不能共存.Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3↓,因此两者也不能共存.
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-.
第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.05mol,和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+,而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+.故可确定一定含有NH4+,一定不存在Mg2+.根据反应NH4++OH-═NH3↑+H2O,产生NH3为0.05mol,可得NH4+也为0.05mol;
第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤.干燥后,沉淀质量为2.33g.部分沉淀溶于盐酸为BaCO3,部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4,发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓,因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解.因此溶液中一定存在CO32-、SO42-,一定不存在Ba2+.
由条件可知BaSO4为2.33g,物质的量为 =0.01mol,BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g,物质的量为 =0.02mol.
由上述分析可得,溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+,而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol;一定不存在Mg2+、Ba2+;
CO32-、SO42-所带负电荷为0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol,NH4+所带正电荷为0.05 mol,根据溶液中电荷守恒,可知K+一定存在,K+物质的量≥0.01 mol,当K+物质的量>0.01 mol时,溶液中还必须含有Cl-;当K+物质的量=0.01 mol时,溶液中不含有Cl-;
(1)实验1加入AgNO3溶液有沉淀产生,可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓,所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-,实验1不能确定含有Cl-,依据上述分析可知Cl-可能含有;
由上述分析可知,溶液中一定不含有Mg2+、Ba2+;
故
由几种离子化合物组成的混合物 含有以下离子中的若干种:K+ NH+4 Mg2+ Ba2+ Cl- SO2-4 CO2-3 将该混合物溶于水后得澄清溶液.现取3份100