有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K + 、NH 4 + 、Cl - 、Mg 2+ 、Ba 2+ 、CO 3 2- 、

有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K + 、NH 4 + 、Cl - 、Mg 2+ 、Ba 2+ 、CO 3 2- 、SO 4 2- ，现取三份100mL溶液进行如下实验：（1）第一份加入AgNO 3 溶液有沉淀产生（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol（3）第三份加足量BaCl 2 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．根据上述实验，以下推测正确的是（　　） A．K + 一定存在 B．100mL溶液中含0.01mol CO 3 2- C．Ba 2+ 一定不存在，Mg 2+ 可能存在 D．Cl - 一定存在

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推荐答案推荐于2016-09-08

A．根据题意，Ba²⁺ 和SO₄ ^2- ，可发生离子反应生成BaSO₄ 沉淀，因此两者不能大量共存．Ba²⁺ 和CO₃ ^2- 可发生离子反应生成BaCO₃ 沉淀，因此两者也不能大量共存．
第一份加入AgNO₃ 溶液有沉淀产生，可能发生Cl^- +Ag⁺ ═AgCl↓、CO₃ ^2- +2Ag⁺ ═Ag₂ CO₃ ↓、SO₄ ^2- +2Ag⁺ ═Ag₂ SO₄ ↓，所以可能含有Cl^- 、CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- ．
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⁺ （Mg²⁺ 可以和OH^- 反应生产氢氧化镁沉淀）．故可确定一定含有NH₄ ⁺ ，一定不存在Mg²⁺ ．
根据反应NH₄ ⁺ +OH^-

△

NH₃ ↑+H₂ O，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CO₃ ^2- +Ba²⁺ ═BaCO₃ ↓、SO₄ ^2- +Ba²⁺ ═BaSO₄ ↓，
因为BaCO₃ +2HCl═BaCl₂ +CO₂ ↑+H₂ O而使BaCO₃ 溶解．因此溶液中一定存在CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- ，一定不存在Ba²⁺ ．
由条件可知BaSO₄ 为2.33g，物质的量为

2.33g

233g/mol

=0.01mol，
BaCO₃ 为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为

3.94g

197g/mol

=0.02mol，
则CO₃ ^2- 物质的量为0.02mol，CO₃ ^2- 物质的量浓度为

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，
由上述分析可得，溶液中一定存在CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 、NH₄ ⁺ ，一定不存在Mg²⁺ 、Ba²⁺ ．而CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 、NH₄ ⁺ 物质的量分别为
0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 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，BaCO₃ 为6.27g-2.33g═3.94g，CO₃ ^2- 物质的量为0.02mol，故B错误；
C．溶液中一定存在CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 、NH₄ ⁺ ，Ba²⁺ 和CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 可发生离子反应生成BaCO₃ ↓、BaSO₄ ↓而不共存，因此Ba²⁺ 一定不存在．同时第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体，没有产生沉淀，说明一定不含Mg²⁺ ，故C错误；
D．CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 、NH₄ ⁺ 物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO₃ ^2- 、SO₄ ^2- 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，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^- ．因此当K⁺ 物质的量═0.02mol，溶液中不存在Cl^- ，当K⁺ 物质的量＞0.02mol时，溶液中一定存在Cl^- ，故D错误；
故选A．

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