Question

今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K^＋、NH^＋、Ca^2＋、Ba^2＋、Cl^－、CO₃^2―、SO₄^2―，现取三份100 mL溶液进行如下实验：

（1）第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生

（2）第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol。

（3）第三份加入足量BaCl₂溶液后，得沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤后，剩余沉淀质量为2.33 g。

根据上述实验，以下推测正确的是

A．K^＋一定存在，且c(K^＋)≥0.2mol·L^―1

B．100 mL溶液中含CO₃^2― 0.01mol

C．K^＋不一定存在

D．Cl^― 一定存在

Answer

A

【解析】

试题分析：A、根据题意，Ba2+和SO42-，可发生离子反应生成BaSO4↓，因此两者不能共存，Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3↓，因此两者也不能共存。第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-，第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+，而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+．故可确定一定含有NH4+，一定不存在Mg2+．根据反应NH4++OH-NH3↑+H2O，产生NH3为0.04mol，可得NH4+也为0.04mol；第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33g，部分沉淀溶于盐酸为BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4，发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓，因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解，因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+。由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为═0.01molBaCO3为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为═0.02mol，则CO32-物质的量为0.02mol，由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+．而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量＞0.02mol时，溶液中还必须含有Cl-．故A正确；B、由上述分析可得，CO32-物质的量为0.02mol，故B错误；C、根据上述分析， K+一定存在，且K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量＞0.02mol时，溶液中还必须存在Cl-，故C错误；D、当K+物质的量等于0.02mol，溶液中不存在Cl-，故D错误；故选A。

考点：考查了离子共存的相关知识。