某无色溶液中可能含有K+、Ba2+、NH+4、Fe3+、CO2-3、Cl-、SO2-4中的几种离子。
某化学小组为了检验溶液中含有的离子,进行了如下实验:
①取VmL的溶液滴加足量的BaCl2溶液,过滤,得到4.30g白色沉淀,往白色沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解,余下2.33g沉淀未溶解;往滤液中滴加足量的AgNO3溶液,生成白色沉淀0.45mol。
②另取原溶液VmL与足量的NaOH固体共热,生成气体1.12L(标准状况下)。
已知:NH+4+OH- △ NH3↑+H2O
(1)结合离子方程式说明该溶液中一定不含Ba2+的原因 SO2-4+Ba2+=BaSO4↓、CO2-3+Ba2+=BaCO3↓SO2-4+Ba2+=BaSO4↓、CO2-3+Ba2+=BaCO3↓。
(2)在①中,往白色沉淀中加入足量的盐酸,沉淀部分溶解的化学(离子)方程式为 BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2OBaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;此溶解过程中生成气体的体积为 0.2240.224L(标准状况下),生成气体分子的电子式为 
。
(3)综合上述实验判断该溶液中是否存在Cl-并说明理由 存在,因为溶液中一定含有NH+4、CO2-3、SO2-4,一定没有Ba2+、Fe3+,由于2n(SO2-4)+2n(CO2-3)=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol<n(NH+4)=0.05mol,根据电荷守恒可知,原溶液一定含有Cl-存在,因为溶液中一定含有NH+4、CO2-3、SO2-4,一定没有Ba2+、Fe3+,由于2n(SO2-4)+2n(CO2-3)=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol<n(NH+4)=0.05mol,根据电荷守恒可知,原溶液一定含有Cl-;继续设计实验,通过实验证明了上述判断,实验方案及现象是 取原溶液少许,加入足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中先加入硝酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含有Cl-取原溶液少许,加入足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中先加入硝酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含有Cl-。
(4)综合上述实验,得出的结论是 溶液中一定含有NH+4、CO2-3、SO2-4,一定没有Ba2+、Fe3+,不能确实是否含有K+溶液中一定含有NH+4、CO2-3、SO2-4,一定没有Ba2+、Fe3+,不能确实是否含有K+。
NH
+
4
CO
2
-
3
SO
2
-
4
NH
+
4
△
SO
2
-
4
CO
2
-
3
SO
2
-
4
CO
2
-
3


NH
+
4
CO
2
-
3
SO
2
-
4
SO
2
-
4
CO
2
-
3
NH
+
4
NH
+
4
CO
2
-
3
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2
-
4
SO
2
-
4
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2
-
3
NH
+
4
NH
+
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CO
2
-
3
SO
2
-
4
NH
+
4
CO
2
-
3
SO
2
-
4
【考点】常见离子的检验方法.
【答案】+Ba2+=BaSO4↓、+Ba2+=BaCO3↓;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;0.224;
;存在,因为溶液中一定含有、、,一定没有Ba2+、Fe3+,由于2n()+2n()=2×0.01mol+2×0.01mol=0.04mol<n()=0.05mol,根据电荷守恒可知,原溶液一定含有Cl-;取原溶液少许,加入足量的Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中先加入硝酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含有Cl-;溶液中一定含有、、,一定没有Ba2+、Fe3+,不能确实是否含有K+
SO
2
-
4
CO
2
-
3

NH
+
4
CO
2
-
3
SO
2
-
4
SO
2
-
4
CO
2
-
3
NH
+
4
NH
+
4
CO
2
-
3
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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