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某固体混合物中,可能含有下列离子中的几种:K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、C...

某固体混合物中,可能含有下列离子中的几种:K+NH4+Mg2+Ba2+Cl-SO42-CO32-,将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验:

1)在一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;

2)在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,收集到112L气体(标准状况下);

3)在第三份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,经称量其质量为627g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为233g

根据上述实验回答下列问题:

溶液中一定不存在的离子是____________

溶液中一定存在的阴离子有________,其物质的量浓度分别为__________

推断K+是否存在并说理由:_________

 

Ba2+、Mg2+ CO32-、SO42- c(SO42-)=0.1mol/L、c(CO32-)=0.2mol/L 存在,经过计算可知,只有存在K+溶液中的离子电荷才能守恒 【解析】 某固体混合物中,可能含有下列离子中的几种:K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-,将该混合物溶于水后得澄清溶液,由于CO32-与Mg2+、Ba2+会发生沉淀反应而不能大量共存,因此若存在CO32-,就不含有Mg2+、Ba2+;SO42-与Ba2+也会发生沉淀反应而不能大量共存。 (1)在一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明可能有SO42-、CO32-、Cl-中的至少一种微粒; (2)在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,收集到1.12L标准状况下气体,说明含有NH4+,根据N元素守恒可知n(NH4+)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol;在第三份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,经称量其质量为6.27g,在该沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,剩余固体质量为2.33g。说明含有SO42-,其物质的量是n(SO42-)=2.33g÷233g/mol=0.01mol,含有CO32-离子,其物质的量是n(CO32-)= (6.27g-2.33g) ÷197g/mol=0.02mol。在该溶液中一定含有CO32-、SO42-, CO32-与Mg2+、Ba2+会发生沉淀反应而不能大量共存,SO42-与Ba2+会发生沉淀反应而不能大量共存,因此一定不含有Mg2+、Ba2+; ①通过上述分析与计算可知,在溶液中一定不存在的离子是Ba2+、Mg2+; ②溶液中一定存在的阴离子有CO32-、SO42- +;它们的浓度分别是c(SO42-)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L;c(CO32-)=0.02mol÷0.1L=0.2mol/L; ③溶液中一定存在的离子有CO32-、SO42-、NH4+;其中阳离子带有的正电荷总数是0.05mol×1=0.05mol;阴离子带有的负电荷总数是0.01mol×2+0.02mol×2=0.06mol,大于阳离子带有的正电荷总数,因此该溶液中一定还含有其它阳离子。由于Mg2+、Ba2+不存在,因此一定含有K+。
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现有失去标签的CaCl2AgNO3HClNa2CO3四瓶溶液。为了确定这四瓶溶液成分,将四瓶溶液成分别编号为ABCD后进行化学实验,实验记录如下:

实验顺序

实验内容

实验现象

A+B

无现象

B+D

有气体放出

C+B

有沉淀生成

A+D

有沉淀生成

 

请根据上述实验填空:

(1)AC两瓶溶液分别是(用化学式表示)___________

(2)AD溶液混合恰好完全反应生成白色沉淀,过滤、洗涤,再向滤渣中加入足量盐酸溶液,写出向滤渣中加人盐酸的离子方程式:_______

 

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食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量CaCl2MgCl2Na2SO4等杂质,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液。实验室提纯NaCl的流程如图:

1)欲除去溶液I中的杂质,写出A所代表的多种试剂,按滴加顺序依次为I.NaOH;Ⅱ.___________;Ⅲ.____________ (填化学式)。

2)请写出下列试剂加入时发生反应的化学方程式:

①加入试剂I: ____________________________

②加入盐酸:______________________________________________________.

3)操作ab中均用到的玻璃仪器是_______________(填仪器名称),操作c的名称为___________________

4)如何对操作b所得到的沉淀进行洗涤:________________________

5)经过操作b后,如何检验所得溶液中的SO42-已除去:______________

6)若上述流程中未进行操作b,即直接向溶液I中加盐酸到pH45,过滤,得到沉淀X和溶液Y,则沉淀X__________(写化学式)。

 

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ClO2Na2S溶液反应的产物中含有Cl-SO32-,某课外实验小组为了探究两溶液反应的产物中不含SO32-而含有Cl-,设计了如下实验:

1)在装置IINaOH溶液的作用是___ClO2NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种盐为NaClO2,写出该反应的离子方程式___

2)请补充完整实验步骤:把用氮气稀释后的足量ClO2通入I中的Na2S溶液中充分反应,得到无色澄清溶液。

i取少量I中的溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐酸,品红不褪色,证明溶液中无SO2

ii另取少量I中的溶液于试管乙中,___,证明溶液中含有Cl-

 

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检验某溶液中是否含有,常用的方法是(    )

A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成

B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不落于水的白色沉淀生成

C.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不落于水的白色沉淀生成

D.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2落液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成

 

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可用图装置收集的气体是

A.H2 B.NO C.CO2 D.CH4

 

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