Question

20．有一混合物水溶液，含有以下離子中的若干種：Na⁺、NH₄⁺、Cl^-、Ba²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-，現(xiàn)各取100mL溶液分別進行如下實驗：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生
②第二份加足量NaOH溶液，加熱，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體448mL
③第三份加足量Ba（OH）₂溶液，得沉淀4.30g，再用足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g．
根據(jù)上述實驗，回答以下問題：
（1）由第一份進行的實驗推斷該混合物是否一定含有Cl^-：否；（填“是”或“否”）
（2）由第二份進行的實驗可知混合物中應(yīng)含有NH₄⁺離子，其物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L；
（3）由第三份進行的實驗可知4.30g沉淀的成份為BaCO₃、BaSO₄，寫出生成該沉淀的離子方程式：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（4）溶液中肯定存在的離子是Na⁺、NH₄⁺、HCO₃^-、SO₄^2-．

Answer 1

分析 ①第一份溶液加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，推得可能含有Cl^-、SO₄^2-；
②第二份溶液加足量NaOH溶液加熱后收集到氣體，推得一定含有NH₄⁺，且n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol；
③第三份加足量Ba（OH）₂溶液，得沉淀4.30g，再用足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g，
可知BaSO₄為2.33g，物質(zhì)的量為0.01mol，BaCO₃為4.30g-2.33g═1.97g，物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)原子守恒，所以100mL該溶液中含0.1mol HCO₃^-，則HCO₃^-物質(zhì)的量為0.01mol，因含有SO₄^2-，則一定不存在Ba²⁺，
根據(jù)溶液中陰陽離子的電荷守恒，即可推出Na⁺一定存在，以此解答該題．

解答 解：①第一份溶液加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，推得可能含有Cl^-、SO₄^2-；
②第二份溶液加足量NaOH溶液加熱后收集到氣體，推得一定含有NH₄⁺，且n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol；
③第三份加足量Ba（OH）₂溶液，得沉淀4.30g，再用足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g，
可知BaSO₄為2.33g，物質(zhì)的量為0.01mol，BaCO₃為4.30g-2.33g═1.97g，物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)原子守恒，所以100mL該溶液中含0.1mol HCO₃^-，則HCO₃^-物質(zhì)的量為0.01mol，因含有SO₄^2-，則一定不存在Ba²⁺，
根據(jù)溶液中陰陽離子的電荷守恒，即可推出Na⁺一定存在，
（1）第一份溶液加入AgNO₃溶液有沉淀產(chǎn)生，推得可能含有Cl^-、SO₄^2-，不能確定是否含有氯離子，故答案為：否；
（2）第二份溶液加足量NaOH溶液加熱后收集到氣體，推得一定含有NH₄⁺，且n（NH₄⁺）=n（NH₃）=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，則物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2 mol/L，
故答案為：NH₄⁺；0.2 mol/L；
（3）第三份加足量Ba（OH）₂溶液，得沉淀4.30g，再用足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質(zhì)量為2.33g，可知BaSO₄為2.33g，物質(zhì)的量為0.01mol，BaCO₃為4.30g-2.33g═1.97g，物質(zhì)的量為0.01mol，發(fā)生反應(yīng)HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-═BaCO₃↓+H₂O、SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，
故答案為：BaCO₃、BaSO₄；Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（4）由以上分析可知一定含有Na⁺、NH₄⁺、HCO₃^-、SO₄^2-．故答案為：Na⁺、NH₄⁺、HCO₃^-、SO₄^2-．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生分析、實驗和計算能力的考查，題目采用定性實驗和定量計算分析相結(jié)合的模式，增大了解題難度，同時涉及離子共存、離子反應(yīng)等都是解題需注意的信息，尤其是鈉離子的確定易出現(xiàn)失誤．