Question

下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有 K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Ca²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-中的若干种离子，该小组同学取 100 mL 水样进行实验：向样品中先滴加氯化钡溶液，再滴加 1 mol·L^-1 盐酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示。下列说法正确的是

A. 水样中一定不存在Fe³⁺、Cu²⁺，可能存在Ag⁺

B. 水样中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-

C. BC段曲线所表示的离子方程式为CO₃^2-＋2H⁺=H₂O＋CO₂↑

D. 水样中一定存在K^＋，且c(K^＋)≥0.6mol·L^-1

Answer

D

【解析】该水样为无色溶液，水样中一定不存在Fe3+、Cu2+；依据图象分析加入氯化钡溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解证明水样中一定含有SO42-、CO32-，又因为CO32-与Ag+、Ca2+发生反应生成沉淀不能大量存在，所以Ag+、Ca2+不存在；n(SO42-)==0.01mol，n(CO32-)=n(BaCO3)= =0.02mol；原溶液中可能含有Cl-，依据电解质溶液中电荷守恒，阳离子K+一定存在；根据电荷守恒得到：0.01mol×2+0.02mol×2+n(Cl-)=n(K+)推知n(K+)≥0.06mol；A．据此分析可知，水样中一定不存在Fe3+、Cu2+、Ag+，故A错误；B．溶液是电中性的，则水样中一定存在CO32-、SO42-、K+，可能含有Cl-，故B错误；C．BC段曲线是溶解碳酸钡沉淀，所表示的离子方程式为BaCO3＋2H+=Ba2++H2O＋CO2↑，故C错误；D．水样中一定存在K＋，且c(K＋)≥=0.6mol·L-1，故D正确；答案为D。

点睛：根据图象曲线变化及离子的性质正确推断各离子的存在情况为解答关键，注意熟练掌握常见离子的性质及检验方法，结合电荷守恒判断钾离子的存在为易错点；该水样为无色溶液，水样Fe3+、Cu2+不存在，依据图象分析加入硝酸钡溶液生成沉淀，加入稀硝酸，沉淀部分溶解证明水样中一定含有SO42-、CO32-，又因为CO32-与Ag+、Ca2+发生反应生成沉淀不能大量存在，所以Ag+、Ca2+不存在；依据电解质溶液中电荷守恒分析判断阳离子的存在，原溶液中可能含有Cl-，依据电解质溶液中电荷守恒，阳离子K+一定存在，据此进行解答。