Question

某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl^－、SO₄^2－、CO₃^2－、NH₄⁺、Na⁺、K⁺。为确认溶液组成进行如下实验：（1）200 mL上述溶液，加入足量BaCl₂溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶。（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是

A．一定存在SO₄^2－、CO₃^2－、NH₄⁺，可能存在Cl^－、Na⁺、K⁺

B．一定存在SO₄^2－、CO₃^2－、NH₄⁺、Cl^－，一定不存在Na⁺、K⁺

C．c(CO₃^2－)＝0.01 mol·L^－1，c(NH₄⁺)＞c(SO₄^2－)

D．如果上述6种离子都存在，则c(Cl^－)＞c(SO₄^2－)

Answer

D

【解析】

试题分析：（1）取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸后，沉淀部分溶解，并有气体生成，说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4，质量一共是4.3g，则溶液中含有CO32-、SO42-，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶，则硫酸钡的质量是2.33g，所以硫酸根离子的物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol，所以碳酸钡的质量是4.3g-2.33g=1.97g，碳酸根离子的物质的量是1.97g÷197g/mol=0.01mol；（2）向（1）的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，物质的量是1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，说明溶液中有NH4+的物质的量是0.05mol；A．溶液中一定存在SO42-、CO32-、NH4+，根据电荷守恒，一定存在Cl-，不能确定是否存在Na+、K+，故A错误；B．溶液中一定存在SO42-、CO32-、NH4+，根据电荷守恒，一定存在Cl-，不能确定是否存在Na+、K+，故B错误；C．碳酸根离子的物质的量是1.97g÷197g/mol=0.01mol，浓度是0.01mol/0.2L=0.05mol/L，铵根离子浓度是0.05mol/0.2L=0.25mol/L，故C错误；D、如果上述6种离子都存在，根据电荷守恒c(Cl-)+2c(SO42-)+2c(CO32-)=c(NH4+)+c(Na+)+c(K+)，则c(Cl-)＞c(SO42-)，故D正确；故选D。

考点：考查常见离子的检验，注意利用常见离子的性质及物质的性质来分析。