Question

在Na⁺的物質(zhì)的量濃度為0.5mol?L^-1的某澄清溶液中，還可能含有如表中所示的若干種離子．

陽(yáng)離子	K+、Ag+、Mg2+、Ba2+
陰離子	NO、CO、SiO、SO

取100mL該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
Ⅰ	想該溶液中加入足量稀鹽酸	生成白色沉淀并在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出0.56L氣體
Ⅱ	將Ⅰ中產(chǎn)生的混合液過(guò)濾，將沉淀洗滌、灼燒至恒重，稱(chēng)量所得固體的質(zhì)量	固體質(zhì)量為2.4g
Ⅲ	向Ⅱ中所得的濾液中滴加BaCl2溶液	無(wú)明顯現(xiàn)象

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）由實(shí)驗(yàn)Ⅰ確定一定不存在的離子是______．
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為_(kāi)_____．
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要計(jì)算，填寫(xiě)表中陰離子的物質(zhì)的量濃度（能計(jì)算出結(jié)果的填寫(xiě)計(jì)算結(jié)果，一定不存在的離子填“0”，不能確定是否存在的離子填“？”）

陰離子	NO	CO	SiO	SO
c/mol?L-1	______	______	______	______

（4）判斷K⁺是否存在，若存在，求其最小濃度，若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由：______．

Answer 1

解：由題意知溶液為澄清溶液，因此溶液中含有的離子必須能大量共存．由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO₃^2-，其濃度為=0.25mol/L，則一定沒(méi)有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO₃^2-，發(fā)生反應(yīng)SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，SiO₃^2-的濃度為=0.4mol/L．由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根據(jù)電荷守恒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⁺，且其濃度至少為0.8mol/L，不能確定NO₃^-是否存在．
（1）由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，加入足量稀鹽酸生成白色沉淀并在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出0.56L氣體，則該溶液中一定含有CO₃^2-、SiO₃^2-，則一定沒(méi)有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺，
故答案為：Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中生成沉淀的離子方程式為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，
故答案為：SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓；
（3）通過(guò)上述分析計(jì)算可知，

陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-
c/mol?L-1	？	0.25mol/L	0.4mol/L	0

（4）根據(jù)電荷守恒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⁺，且其濃度至少為0.8mol/L，
故答案為：存在，其濃度至少為0.8mol/L．
分析：由題意知溶液為澄清溶液，因此溶液中含有的離子必須能大量共存．由實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知，該溶液中一定含有CO₃^2-，其濃度為=0.25mol/L，則一定沒(méi)有Ag⁺、Mg²⁺、Ba²⁺；由生成白色沉淀判斷溶液中一定含有SiO₃^2-，發(fā)生反應(yīng)SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓，SiO₃^2-的濃度為=0.4mol/L．由實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知溶液中不含SO₄^2-，根據(jù)電荷守恒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⁺，且其濃度至少為0.8mol/L，不能確定NO₃^-是否存在．
點(diǎn)評(píng)：本題考查離子共存等，難度中等，注意掌握離子反應(yīng)，根據(jù)電荷守恒判斷K⁺是否存在，是本題的難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等．