Question

【題目】某化學研究性學習小組對某無色水樣的成分進行檢驗，已知該水樣中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO、SO、Cl﹣中的若干種離子．該小組同學取100mL水樣進行實驗，向水樣中先滴加硝酸鋇溶液，再滴加1mol/L的硝酸，實驗過程中沉淀質量的變化情況如下圖所示：（提示:Al3+與CO不共存）

（1）水樣中一定含有的陰離子是_____，其物質的量濃度之比為_____．

（2）寫出BC段所表示反應的離子方程式：_____．

（3）由B到C點變化過程中消耗硝酸的體積為_____．

（4）試根據實驗結果推測K+是否存在？_____（填“是”或“否”）；若存在，K+的物質的量濃度c（K+）的范圍是_____．（若K+不存在，則不必回答該問）．

Answer 1

【答案】 SO42﹣、CO32﹣ 1：2 BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O 40.0mL 是 c（K+）≥0.6mol/L

【解析】該水樣為無色溶液，故Fe3+、Cu2+不存在于水樣中，依據圖象分析加入硝酸鋇溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解證明水樣中一定含有SO42-，CO32-，又因為Al3+與CO32-發生雙水解，CO32-與Ag+、Ca2+、Mg2+發生反應生成沉淀不能大量存在，所以Al3+、Ag+、Ca2+、Mg2+不存在；n（SO42-）==0.01mol，n（CO32-）=n（BaCO3）==0.02mol；c（SO42-）：c（CO32-）=1：2；原溶液中可能含有Cl-，依據電解質溶液中電荷守恒，陽離子K+一定存在；根據電荷守恒得到：0.01mol×2+0.02mol×2+n（Cl-）=n（K+）推知n（K+）≥0.06mol，則c（K+）≥0.6mol/L；（1）水樣中一定含有的陰離子是SO42-、CO32-；其物質的量濃度之比為1：2；（2）BC段所表示反應是碳酸鋇溶于稀硝酸的反應，反應的離子方程式：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；（3）由B到C點變化過程中依據圖象分析軟件的碳酸鋇n（BaCO3）= =0.02mol；消耗稀硝酸物質的量為0.04mol，消耗硝酸的體積== =0.04L=40mL；（4）依據電解質溶液中電荷守恒，陽離子K+一定存在；根據電荷守恒得到：0.01mol×2+0.02mol×2+n（Cl-）=n（K+）推知n（K+）≥0.06mol，則c（K+）≥0.6mol/L。