某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、K+.为确认溶液组成进行如下实验:
(1)200mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶.
(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能促使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出).由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是( )
A.一定存在SO42-、CO32-、NH4+,可能存在Cl-、Na+、K+
B.一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-,一定不存在Na+、K+
C.c(CO32-)=0.01mol,c(NH4+)>c(SO42-)
D.如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c(SO42-)
(1)取少量该溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加入足量盐酸后,沉淀部分溶解,并有气体生成,说明白色沉淀为BaCO3和BaSO4,质量一共是4.3g,则溶液中含有CO32-、SO42-,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33g沉淀不溶,则硫酸钡的质量是2.33g,所以硫酸根离子的物质的量是
=0.01mol,所以碳酸钡的质量是4.3g-2.33g=1.97g,碳酸根离子的物质的量是2.33g 233g/mol
=0.01mol;1.97g 197g/mol
(2)向(1)的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,物质的量是
=0.05mol,说明溶液中有NH4+的物质的量是0.05mol;1.12L 22.4L/mol
A、溶液中一定存在SO42-、CO32-、NH4+,根据电荷守恒,不能确定是否存在Cl-,至少存在Na+、K+中的一种,故A错误;
B、溶液中一定存在SO42-、CO32-、NH4+,根据电荷守恒,不能确定是否存在Cl-,至少存在Na+、K+中的一种,故B错误;
C、碳酸根离子的物质的量是
=0.01mol,浓度是1.97g 197g/mol
=0.05mol/L,铵根离子浓度是0.01mol 0.2L
=0.25mol/L,故C错误;0.05mol 0.2L
D、如果上述6种离子都存在,根据电荷守恒c(Cl-)+2c(SO42-)+2c(CO32-)=c(NH4+)+c(Na+)+c(K+),则c(Cl-)>c(SO42-),故D正确.
故选D.