Question

某溶液甲中可能含有下列離子中的幾種：K⁺、NO、SO、NH、CO（不考慮溶液中由水電離的少量的H⁺和OH^－），取200mL該溶液，分為兩等份進行下列實驗：
實驗1：第一份加入足量的燒堿并加熱，產生的氣體在標準狀況下為672mL；
實驗2：第二份先加入足量的鹽酸，無現象，再加入足量的BaCl₂溶液，得固體2.33g。
（1）甲溶液中一定存在的離子是                  ；
（2）甲溶液中一定不存在的離子是                 ；
（3）甲溶液中可能存在的離子是                      ；你得出此結論的理由是                                                。

Answer 1

（1）NO、SO、NH          （2）CO
（3）K⁺    由題意知：溶液中含NH0.03mol，SO0.01mol，據電中性原理，必有NO，若NO 為0.01mol，則無K⁺，若NO大于0.01mol，則有K⁺。

試題分析：（1）根據實驗1：第一份加入足量的燒堿并加熱，因NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，會產生標準狀況下為224mL氣體，證明含有NH₄⁺，且物質的量為0.01mol；
實驗2：第二份先加入足量的鹽酸，無現象，則一定不含有CO₃^2-，再加足量的BaCl₂溶液，得固體2.33g，證明一定含有SO₄^2-，且物質的量為：n="m/M" ="2.33g/233g/mol" =0.01mol；根據溶液中的電荷守恒，溶液呈電中性，則一定含有鉀離子，且鉀離子的濃度≥0.01mol×2?0.01mol× 0.1L ═0.1mol/L，所以該溶液中肯定含有NH₄⁺、S0₄^2-、K⁺，
故答案為：K⁺、NH₄⁺、S0₄^2-；
（2）實驗2：第二份先加入足量的鹽酸，無現象，則不含有CO₃^2-，如果有CO₃^2-，CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，會有二氧化碳氣體產生，故答案為：CO₃^2-；
（3）根據（1）知：鉀離子的濃度≥0.01mol×2?0.01mol ×0.1L =0.1mol/L，如果K⁺的物質的量等于0.01mol，則不含NO₃^-，如果K+的物質的量大于0.01mol，則還應含有NO₃^-，
故答案為：NO₃^-；由題意知，NH₄⁺物質的量為0.01mol，SO₄^2-物質的量為0.01mol，根據溶液呈電中性原理，應該含有K⁺，如果K⁺的物質的量等于0.01mol，則不含NO₃^-，如果K⁺的物質的量大于0.01mol，則還應含有NO₃^-．