在Na+的物质的量浓度为0.5mol•L-1的某澄清溶液中，还可能含有如表中所示的若干种离子．阳离子K+、Ag+、Mg2+、Ba2+

题文

在Na⁺的物质的量浓度为0.5mol•L^-1的某澄清溶液中，还可能含有如表中所示的若干种离子．
阳离子K⁺、Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺阴离子NO -3、CO 2-3、SiO 2-3、SO 2-4取100mL该溶液进行如下实验（气体体积在标准状况下测定）：
序号实验内容实验结果Ⅰ想该溶液中加入足量稀盐酸生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体Ⅱ将Ⅰ中产生的混合液过滤，将沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体的质量固体质量为2.4gⅢ向Ⅱ中所得的滤液中滴加BaCl₂溶液无明显现象请回答下列问题：
（1）由实验Ⅰ确定一定不存在的离子是______．
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为______．
（3）通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写表中阴离子的物质的量浓度（能计算出结果的填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”）
阴离子NO -3CO 2-3SiO 2-3SO 2-4c/mol•L^-1______ ____________ ______ （4）判断K⁺是否存在，若存在，求其最小浓度，若不存在，请说明理由：______．

题型：未知难度：其他题型

答案

由题意知溶液为澄清溶液，因此溶液中含有的离子必须能大量共存．由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO₃^2-，其浓度为0.56L22.4L/mol0.1L=0.25mol/L，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO₃^2-，发生反应SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，SiO₃^2-的浓度为2.4g60g/mol0.1L=0.4mol/L．由实验Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根据电荷守恒2c（CO₃^2-）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，不能确定NO₃^-是否存在．
（1）由实验Ⅰ可知，加入足量稀盐酸生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体，则该溶液中一定含有CO₃^2-、SiO₃^2-，则一定没有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，
故答案为：Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；
（2）实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，
故答案为：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（3）通过上述分析计算可知，
阴离子NO₃^- CO₃^2-SiO₃^2-SO₄^2-c/mol•L^-1？0.25mol/L0.4mol/L 0 （4）根据电荷守恒2c（CO₃^2-+）+2c（SiO₃^2-）=2×0.25mol/L+2×0.4mol/L=1.3mol/L＞0.5mol/L，因此溶液中一定含有K⁺，且其浓度至少为0.8mol/L，
故答案为：存在，其浓度至少为0.8mol/L．

解析

0.56L22.4L/mol0.1L

考点

据考高分专家说，试题“在Na+的物质的量浓度为0.5mol•L.....”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

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”。

在Na+的物质的量浓度为0.5mol•L-1的某澄清溶液中，还可能含有如表中所示的若干种离子．阳离子K+、Ag+、Mg2+、Ba2+

高中化学题库相关栏目本月热门文章