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+、NH4+、Cl-、Ca2+、Ba2+、CO32-、SO42-. 现取三份各100mL溶液进行如下实验：

题文

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⁺、NH₄⁺、Cl^-、Ca²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-. 现取三份各100mL溶液进行如下实验：
第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；
第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到0.08mol气体；
第三份加入足量BaCl₂ 溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量的盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。
根据上述实验，回答以下问题：
（1）由第一份进行的实验推断该混合物是否一定含有Cl^- ：        ，原因是                                                           .
（2）由第二份进行的实验可知混合物中应含有         离子，其物质的量浓度为                   .
（3）由第三份进行的实验可知12.54g 沉淀的成份为                            。请计算形成该沉淀的原混合物中各离子的物质的量。（要求计算过程）
（4）综合上述实验，你认为以下结论正确的是 A．该混合物中一定含有K⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，可能含有Cl^-，且n(K⁺)≥0.04molB．该混合物中一定含有NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，可能含有Ca²⁺、 K⁺、Cl^-C．该混合物中一定含有NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，可能含有K⁺、Cl^-D．该混合物中一定含有NH₄⁺、SO₄^2-，可能含有Ca²⁺、K⁺、Cl^-

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）否  ； Ag₂CO₃  Ag₂SO₄都是沉淀 （答对其中1个算对）
（2）NH₄⁺  0.8 mol/L 
（3）BaCO₃    BaSO₄ ；   n (CO₃^2-)="0.04" mol   n(SO₄^2-)="0.02" mol
（4）A （3分）

解析

根据第二份信息确定溶液中含有NH₄⁺，且量为0.08mol；根据第三份信息得出沉淀为硫酸钡和碳酸钡，量分别为4.66÷233=0.02mol，（12.54－4.66）÷197=0.04mol，故溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-且量分别为0.04mol和0.02mol；（1）硫酸银和碳酸银等均为沉淀，故不能只根据加入AgNO₃溶液有沉淀产生得出含有Cl^- 结论；（4）根据溶液中含有CO₃^2-、SO₄^2-判断溶液中不含有Ca²⁺、Ba²⁺；根据电荷守恒，得出溶液中一定含有阳离子即含有K⁺（溶液中CO₃^2-、SO₄^2-所带负电荷数大于NH₄⁺所带正电荷数），可能含有Cl^- ，若不含时n(K⁺)=2n(CO₃^2-)+2n(SO₄^2-)－n(NH₄⁺)[电荷守恒]=0.04mol，若含有Cl^- ，则n(K⁺)＞0.04mol，故答案为A。

考点

据考高分专家说，试题“今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子.....”主要考查你对 [离子共存 ]考点的理解。

离子共存

离子共存：

所谓离子共存实质上就是看离子间是否发生反应。若离子在溶液中发生反应，就不能共存。

因能发生氧化还原反应而不共存的离子有：
（注：“√”表示能发生反应，“×”表示不能发生反应）

S^2-

SO₃^2-

I^-

Fe²⁺

Br^-

Cl^-(H⁺)

MnO₄^-

√

√

√

√

√

√

ClO^-

√

√

√

√

√

√

NO₃^-(H⁺)

√

√

√

√

√

×

Fe³⁺

√

√

√

×

×

×

因能发生复分解反应而不共存的离子有：

• 离子间相互结合生成难溶物或微溶物
  Ba²⁺、Ca²⁺CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-Ag⁺CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-
• 离子间相互结合生成气体或挥发性物质
  H⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S^2-、HS^-OH^-NH₄⁺
• 离子间相互结合生成弱电解质
  H⁺ CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、CH₃COO^-、F^-弱酸OH^-NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺弱碱H⁺水

因能发生双水解的离子有：

Al³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-、HSO₃^-、S₂^-、HS^-、AlO₂^-、ClO^-Fe³⁺CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-NH₄⁺SiO₃^2-、AlO₂^-

因发生络合反应而不共存的离子有：

Fe³⁺ SCN^-Ag⁺、Cu²⁺NH₃·H₂O

null

null

null

判断离子是否共存的几种情况：

（1）发生复分解反应，离子不能大量共存。
①有气体产生    如CO₃^2-、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、HSO₃^-、HS^-等易挥发的弱酸的酸根与H⁺不能大量共存。
②有沉淀生成    如Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Ag⁺等不能与SO₄^2-、CO₃^2-等大量共存；
                            Mg²⁺、Fe²⁺、Ag⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等不能与OH^-大量共存；
                            Pb²⁺与Cl^-，Fe²⁺与S^2-、Ca²⁺与PO₄^3-、Ag⁺与I^-不能大量共存。
③有弱电解质生成   如OH^-、CH₃COO^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-、F^-、ClO^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、CN^-、C₁₇H₃₅COO^-与H⁺不能大量共存；
                                   一些酸式弱酸根如HCO₃^-、HPO₄^2-、HS^-、H₂PO₄^-、HSO₃^-不能与OH^-大量共存；
                                    NH₄⁺与OH^-不能大量共存。
（2）发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存    如S^2-、HS^-、SO₃^2-、I^-和Fe³⁺不能大量共存。
②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存    如MnO₄^-、Cr₂O₇^-、NO₃^-、ClO^-与S^2-、HS^-、SO₃^2-、HSO₃^-、I^-、Fe²⁺等不能大量共存；
    SO₃^2-和S^2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O不能共存 ；H⁺与S₂O₃^2-不能大量共存。
（3）能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）
例：Al³⁺和HCO₃^-、CO₃^2-、HS^-、S^2-、AlO₂^-、ClO^-等；Fe³⁺与CO₃^2-、HCO₃^-、AlO₂^-、ClO^-等不能大量共存。
（4）溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe²⁺、Fe³⁺与SCN^-不能大量共存。
主要题目要求的限定：
（1）酸性溶液（H⁺）、碱性溶液（OH^-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H⁺或OH^-=1×10^-10mol/L的溶液等。
（2）溶液的颜色：有色离子MnO₄^-（紫色）、Fe³⁺（棕黄）、Fe²⁺（浅绿）、Cu²⁺（蓝）、Fe(SCN)₂⁺（红）、Fe(SCN)₆^3-（血红）。
（3）要求“大量共存”还是“不能大量共存”。