Question

某無(wú)色澄清溶液含有以下離子中的若干種：Na⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-，現(xiàn)分別取2份200mL該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
①	加足量NaOH溶液并加熱	收集到氣體2.24L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）
②	加足量BaC12溶液時(shí)，對(duì)所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量	第一次稱(chēng)量讀數(shù)為12.54g，第二次稱(chēng)量讀數(shù)為4.66g

試回答下列問(wèn)題：
（1）該混合物中一定不存在的離子是______．
（2）試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)①發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______．
（3）溶液中一定存在的陰離子及其物質(zhì)的量濃度（可不填滿）：

陰離子符號(hào)	物質(zhì)的量濃度（mol?L-1）
______	______
______	______
______	______

（4）判斷混合物中是否存在Na⁺并說(shuō)明理由？______．

Answer 1

解：（1）該無(wú)色澄清溶液中一定不會(huì)含有有顏色的離子：Fe³⁺、Cu²⁺，加足量NaOH溶液并加熱，收集到氣體2.24L，即生成氨氣的體積是22.4L，物質(zhì)的量是0.1mol，根據(jù)反應(yīng)：NH₄⁺+OH^-NH₃ ↑+H₂O，所以含有銨根離子的物質(zhì)的量是0.1mnol，加足量BaC1₂溶液時(shí)，對(duì)所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量，質(zhì)量是12.54g；再向沉淀中加足量稀鹽酸，然后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量，此時(shí)得到的沉淀質(zhì)量是4.66g，則一定含有硫酸根離子和碳酸根離子，一定不含有鈣離子，
故答案為：Fe³⁺、Cu²⁺、Ca²⁺；
（2）銨根離子可以和強(qiáng)堿在加熱時(shí)生成氨氣，即NH₄⁺+OH^-NH₃ ↑+H₂O，故答案為：NH₄⁺+OH^-NH₃ ↑+H₂O；
（3）碳酸鋇的質(zhì)量是12.54g-4.66g=7.88g，物質(zhì)的量是0.04mol，濃度為：=0.2mol/L，硫酸鋇的質(zhì)量是4.66g，物質(zhì)的量是0.02mol，濃度是=0.1mol/L，故答案為：

陰離子符號(hào)	物質(zhì)的量濃度（mol?L-1）
SO42-	0.1
CO32-	0.2
無(wú)	無(wú)

（4）根據(jù)溶液中的電荷守恒，可知負(fù)電荷總數(shù)多余正電荷總數(shù)，所以一定含有鈉離子，故答案為：有，根據(jù)確定的離子的電荷守恒可知負(fù)電荷總數(shù)多余正電荷總數(shù)，故定有Na⁺．

分析：根據(jù)題干提供的信息結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行，銨根離子能與堿性物質(zhì)混合產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，鋇離子能與硫酸根離子、碳酸根離子結(jié)合產(chǎn)生不溶于水和硝酸的沉淀，鈣離子能與碳酸根離子產(chǎn)生溶于酸的白色沉淀，碳酸鋇是能溶于鹽酸的沉淀，硫酸鋇不溶于硝酸中，根據(jù)沉淀的量來(lái)確定離子的濃度大小即可．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生離子的檢驗(yàn)和離子共存等方面的知識(shí)，注意知識(shí)的遷移和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，難度不大．