Question

【題目】在Na＋濃度為0.5 mol·L－1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－

現取該溶液100 mL進行如下實驗(氣體體積均在標準狀況下測定)。

序號	實驗內容	實驗結果
Ⅰ	向該溶液中加入足量稀鹽酸	產生白色沉淀并放出標準狀況下0.56 L氣體
Ⅱ	將Ⅰ的反應混合液過濾，對沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱量所得固體質量	固體質量為2.4 g
Ⅲ	向Ⅱ的濾液中滴加BaCl2溶液	無明顯現象

請回答下列問題。

（1）實驗Ⅰ能確定一定不存在的離子是________。

（2）實驗Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為________。

（3）通過實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計算，填寫下表中陰離子的濃度(能計算出的，填寫計算結果，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

【答案】 Ag＋、Mg2＋、Ba2＋ SiO＋2H＋=H2SiO3↓ ? 0.25 0.4 0 存在，最小濃度為0.8 mol·L－1

【解析】試題分析：根據溶液為澄清溶液可知：溶液中含有的離子一定能夠能大量共存；由實驗Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO32-，其濃度為=0.25mol/L，則一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO32-，發生反應SiO32-+2H+=H2SiO3↓，硅酸加熱分解生成二氧化硅，固體質量為2.4g為二氧化硅的質量，根據硅原子守恒，SiO32-的濃度為=0.4mol/L．由實驗Ⅲ可知溶液中不含SO42-，根據電荷守恒2c(CO32-)+2c(SiO32-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為0.8mol/L，不能確定NO3-是否存在；

(1)由實驗Ⅰ可知，加入足量稀鹽酸生成白色沉淀并在標準狀況下放出0.56L氣體，則該溶液中一定含有CO32-、SiO32-，則一定沒有Ag+、Mg2+、Ba2+，故答案為：Ag+、Mg2+、Ba2+；

(2)根據以上計算可知，不能確定NO3-，c(CO32-)=0.25mol/L，c(SiO32-)=0.4mol/L，一定不存在硫酸根離子，所以c(SO42-)=0；

(3)根據電荷守恒2c(CO32-+)+2c(SiO32-)=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K+，且其濃度至少為0.8mol/L。