题目

在Na+浓度为0.5mol•L﹣1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子： 阳离子 K+、Ag+、Mg2+ 阴离子 NO3﹣、CO32﹣、SiO32﹣、SO42﹣ 取该溶液100mL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 向该溶液中加入足量稀HCl 产生白色沉淀并放出0.56L气体 Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 固体质量为2.4g Ⅲ 在Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象 试回答下列问题： （1）实验Ⅰ能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，填写下表中阴离子的浓度（能计算出的，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 NO3﹣ CO32﹣ SiO32﹣ SO42﹣ c/mol•L﹣1 　？　 　0.25mol/L　 　0.4mol/L　 　0　 （4）判断原溶液中K+是否存在，若存在，求其最小物质的量浓度，若不存在，请说明理由：　　． 答案：【考点】物质的检验和鉴别的实验方案设计． 【专题】物质检验鉴别题． 【分析】根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够能大量共存； 由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32﹣，其浓度为=0.25mol/L，则一定没有Ag+、Mg2+； 由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO32﹣的浓度为=0.4mol/L； 由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣，根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=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，以此来解答． 【解答】解：根据溶液为澄清溶液可知：溶液中含有的离子一定能够能大量共存； 由实验Ⅰ可知，该溶液中一定含有CO32﹣，其浓度为=0.25mol/L，则一定没有Ag+、Mg2+； 由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为2.4g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO32﹣的浓度为=0.4mol/L； 由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42﹣，根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=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CO32﹣、SiO32﹣，则一定没有Ag+、Mg2+， 故答案为：Ag+、Mg2+； （2）由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32﹣，发生反应SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓，故答案为：SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓； （3）根据以上计算可知，不能确定NO3﹣，c（CO32﹣）=0.25mol/L，c（SiO32﹣）=0.4mol/L，一定不存在硫酸根离子，所以c（SO42﹣）=0， 故答案为： 阴离子 c/mol•L﹣1 ？ 0.25mol/L 0.4mol/ 0 ； （4）根据电荷守恒2c（CO32﹣）+2c（SiO32﹣）=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，且其最小物质的量浓度为0.8 mol•L﹣1． 【点评】本题考查较综合，涉及离子共存、离子检验及相关物质的量浓度的计算等，注重高频考点的考查，把握离子反应反应条件及常见离子的检验方法为解答的关键，注意电荷守恒判断K+是否存在为解答本题的难点、易错点，题目难度中等． 　

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