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在Na+浓度为0.5mol/L的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子: 阳...

在Na+浓度为0.5mol/L的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:

阳离子

K+、Ag+、Mg2+、Ba2+

阴离子

NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-

取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):

序号

实验内容

实验结果

向该溶液中加入足量稀HCl

产生白色沉淀并放出0.56L气体

将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量

固体质量为2.4g

在Ⅱ的滤液中滴加BaC12溶液

无明显现象

试回答下列问题:

(1)实验I能确定一定不存在的阳离子是                                                  

(2)实验I中生成沉淀的离子方程式为                                                      

(3)通过实验I、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定

不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)

阴离子

NO3-

CO32-

SiO32-

SO42-

c/mol·L-1

 

 

 

 

(4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由                                 

 

(1)Ag+、Mg2+、Ba2+(2分)(2)SiO32-+2H+  =H2SiO3↓(或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓)(2分) (3)(每空1分) 阴离子 NO3- CO32- SiO32- SO42- c/mol/L ? 0.25 0.4 0 (4)存在,其最小浓度为0.8mol/L(2分) 【解析】 试题分析:由题意知溶液为澄清溶液,因此溶液中含有的离子必须能大量共存。由实验Ⅰ可知,该溶液中一定含有CO32-。与盐酸反应生成CO2的物质的量=0.56L÷22.4L/mol=0.025mol,则根据碳原子守恒可知,CO32-的浓度其浓度为=0.025mol÷0.1L=0.25mol/L。溶液中含有CO32-,则一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+;由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-,发生反应SiO32-+2H+=H2SiO3↓。根据实验Ⅱ可知,2.4g是固体是二氧化硅,其物质的量=2.4g÷60g/mol=0.04mol。则根据硅原子守恒可知SiO32-的浓度为0.04mol÷0.1L=0.4mol/L。由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42-,根据电荷守恒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+。由于不能确定NO3-是否存在,所以K+浓度至少为0.8mol/L。 (1)由实验Ⅰ可知,加入足量稀盐酸生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体,则该溶液中一定含有CO32-、SiO32-,则一定没有Ag+、Mg2+、Ba2+。 (2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为:SiO32-+2H+=H2SiO3↓。 (3)通过上述分析计算可知, 阴离子 NO3- CO32- SiO32- SO42- c/mol/L ? 0.25 0.4 0 (4)根据电荷守恒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+。由于不能确定NO3-是否存在,所以K+浓度至少为0.8mol/L。 考点:考查离子共存以及离子检验的有关判断、计算
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                                mol。

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