Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：K^＋、NH₄^＋、Cl^－、Mg^2＋、Ba^2＋、CO₃^2－、SO₄^2－，現取三份100 mL溶液進行如下實驗：
（1）第一份：加入AgNO₃溶液有沉淀產生；
（2）第二份：加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04 mol；
（3）第三份：加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27 g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33 g。根據上述實驗，以下推測正確的是

A．K＋一定存在

B．100 mL溶液中含0.01 mol CO32－

C．Cl－一定存在

D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在

Answer 1

A

試題分析：①與AgNO₃溶液反應有沉淀產生的離子有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；②加足量NaOH溶液加熱產生氣體，該氣體是氨氣，故一定有銨離子。根據氮原子守恒可知，NH₄^＋的物質的量是0.04mol；③不溶于鹽酸的2.33g白色沉淀為硫酸鋇，物質的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol；6.27g沉淀是硫酸鋇和碳酸鋇，碳酸鋇質量為6.27g－2.33g＝3.94g，物質的量為3.94g÷197g/mol＝0.02mol，故一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，因而一定沒有Mg²⁺、Ba²⁺；根據電荷守恒可知，正電荷為：n(＋)＝n(NH₄⁺)＝0.04mol；負電荷：c(－)＝2n(CO₃^2-)＋+2n(SO₄^2-)＝0.06mol，故一定有K⁺，至少0.02mol；綜合以上可以得出，一定存在的離子有NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，一定沒有的離子Mg²⁺、Ba²⁺，可能存在Cl^-，答案選A。