Question

某混合物的水溶液中，只可能含有以下離子中的若干種：K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Cl^-、CO₃^2-和SO₄^2-。現每次取10.00mL進行實驗：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產生；
②第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體0.672L（標準狀況下）
③第三份加入足量BaCl₂溶液后得干燥沉淀6.63g，沉淀經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余4.66g。
請回答：
⑴.c(CO₃^2-)=________。
⑵.K⁺是否存在？________；若存在，濃度范圍是________（若不存在，則不必回答第2問）。
⑶.根據以上實驗，不能判斷哪種離子是否存在？若存在，這種離子如何進行檢驗？________、________。

Answer 1

1mol/L    存在    存在    ≥3 mol/L   Cl^- 取少量原試液    ≥3 mol/L   Cl^- 取少量原試液    取濾液加足量稀硝酸和硝酸銀溶液，若有沉淀證明存在氯離子    否則無氯離子
第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產生，說明Cl^－、CO₃^2－和SO₄^2－至少含有一種；第二份加入足量NaOH后加熱，收集到氣體0.672L，則一定含有NH₄⁺，且物質的量是0.03mol；第三份加入足量BaCl₂溶液后得干燥沉淀6.63g，沉淀經足量鹽酸洗滌，干燥后剩余4.66g，說明一定含有CO₃^2－和SO₄^2－，且物質的量分別是0.01mol和0.02mol，則c(CO₃^2－)=0.01molL÷0.01mol/L＝1mol/L。因此溶液中一定沒有Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋。由于溶液是電中性的，而CO₃^2－和SO₄^2－的負電荷數是0.06mol，NH₄⁺是0.03mol，而氯離子是不能確定的，所以鉀離子一定有，且其物質的量大于或等于0.03mol，則鉀離子濃度大于或等于3 mol/L。檢驗鉀離子的方法是取少量原試液，加足量硝酸鋇溶液過濾，取濾液加足量稀硝酸和硝酸銀溶液，若有沉淀證明存在氯離子，否則無氯離子。