Question

某溶液可能含有下列6种离子中的某几种：Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-、Na⁺、K⁺、Mg²⁺，所含离子的浓度均相等。为了确认溶液的组成，进行如下实验：

①取100mL上述溶液，加入足量Ba(OH)₂溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.88g。

②向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶解。则下列结论不正确的是

A. 原溶液一定存在SO₄^2－、HCO₃^－、Mg²⁺，至少存在Na⁺、K⁺中的一种

B. 若要证明原溶液中是否存在 Cl^－，可在第①步的滤液中加硝酸酸化后再加硝酸银溶液

C. 加Ba(OH)₂溶液中使原溶液中的离子恰好反应且完全沉淀时，混合液呈中性

D. 第②步实验中共消耗0.04mol HCl

Answer

C

【解析】加入足量Ba(OH)2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.88g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g，可知2.33g沉淀为硫酸钡，则含SO42-为2.33g÷233g/mol=0.01mol，可知4.88g沉淀为硫酸钡和其它沉淀的混合物，离子浓度均相等，沉淀若为碳酸钡，则含HCO3-，碳酸钡的质量为0.01mol×197g/mol=1.97g＜4.88g-2.33g=2.55g，沉淀还含有氢氧化镁，则含Mg2+为=（2.55g-1.97g）÷58g/mol=0.01mol，由电荷守恒可知，一定含Na+、K+中的一种，不能确定是否含Cl-，若Na+、K+均存在，则含Cl-。A．由上述分析可知，一定存在SO42-、HCO3-、Mg2+，至少存在Na+、K+中的一种，A项正确；B.第①步操作已经将SO42-除去，滤液中没有SO42-，则若要证明原溶液中是否存在 Cl－，可在第①步的滤液中加硝酸酸化后再加硝酸银，若产生白色沉淀，则证明有Cl－，B项正确；根据上述分析，溶液中有0.01molSO42-、0.01mol HCO3-、0.01molMg2+，使离子恰好反应且完全沉淀时，需要0.02mol的Ba(OH)2，加入0.02mol的Ba(OH)2 ，反应消耗掉0.03mol的OH－，所以混合液呈碱性，C项错误；根据上述分析，0.01mol的Mg(OH)2消耗0.02mol的HCl，0.01mol的BaCO3消耗0.02molHCl，共消耗0.04molHCl，D项正确。答案选C。