Question

（13分）1 000 mL某待測液中除含有0．2 mol·L^－1的Na^＋外，還可能含有下列離子中的一種或多種：

現進行如下實驗操作（每次實驗所加試劑均過量）：

（1）寫出生成白色沉淀B的離子方程式：___________________________________。
（2）待測液中肯定不存在的陽離子是_________________。
（3）若無色氣體D是單一氣體：

①將陰離子的物質的量濃度填入下表中（一定不存在的填“0”，不能確定的填“?”）：
②判斷原溶液中K^＋是否存在，若存在，求其物質的量濃度的最小值，若不存在，請說明理由：________________________________________________________________。
（4）若無色氣體D是混合氣體：
①待測液中一定含有的陰離子是____________________________。
②沉淀A中能與稀硝酸反應的成分是______________________________（寫化學式）。

Answer 1

（13分）
（1）HCO₃^－＋OH^－＋Ba^2＋=BaCO₃↓＋H₂O (2分)
（2）Fe^3＋、Ba^2＋（2分）
（3）①（3分）

陰離子	Cl－	Br－	CO32－	HCO3-	SO32－	SO42－
濃度/mol·L－1	?	0	0.1	0.1	0	0.05

 
②存在，其最小物質的量濃度為0.1mol·L^－1（（2分）
（4）①CO₃²、^－HCO₃^-、SO₃^2－（2分）②BaCO₃、BaSO₄（2分）

解析試題分析：由實驗操作加入BaCl₂得到的沉淀A加入硝酸得到白色沉淀D為BaSO₄其物質的量為0.05mol，證明原溶液中至少含有SO₃^2－和SO₄^2－中一種，原溶液中無Ba^2＋，同時得到的無色氣體能和石灰水反應得到白色沉淀無色氣體中應哈有CO₂，其物質的量為0.1mol證明溶液中有CO₃^2－其物質的量為0.1mol且Ba^2＋不存在。加入NaOH溶液后得到白色沉淀，可知溶液中無Fe^3＋；可知氣體B為NH₃其物質的量為0.1mol,故溶液中含NH₄^＋其物質的量為0.1mol,加白色沉淀B應為BaCO₃,可知溶液中應含HCO₃^－其物質的量為0.1mol。溶液B中通入氯氣得到淺黃綠色溶液，故原溶液中無Br^-（1）反應的離子方程式為：HCO₃^－＋OH^－＋Ba^2＋=BaCO₃↓＋H₂O；（3）若無色氣體D為單一氣體，則D為CO₂，則原溶液中有SO₄^2－無SO₃^2－；由以上分析可知，Na^＋物質的量濃度為0．2 mol·L^－1、NH₄^＋其物質的量濃度為0.1mol·L^－1、CO₃^2－物質的量濃度為0．1 mol·L^－1、HCO₃^－物質的量濃度為0．1 mol·L、SO₄^2－物質的量濃度為0．05 mol·L^－1、Br^-物質的量濃度為0 mol·L^－1、Cl^-物質的量濃度由K⁺的濃度確定，故是未知；根據電荷守恒，若溶液中無Cl^-則K⁺的物質的量濃度為0.1mol·L^－1若含有Cl^-則K⁺的物質的量濃度最小為0.1mol·L^－1（4）若無色氣體D為混合氣體則陰離子一定有CO₃²、^－HCO₃^-、SO₃^2－。
考點：考查氧化還原反應及計算、電荷守恒等知識點。