在Na+的物质的量浓度为0.5mol•L-1的某澄清溶液中,还可能含有如表中所示的若干种离子.
阳离子 | K+、Ag+、Mg2+、Ba2+ |
阴离子 | NO、CO、SiO、SO |
取100mL该溶液进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):
序号 | 实验内容 | 实验结果 |
Ⅰ | 想该溶液中加入足量稀盐酸 | 生成白色沉淀并在标准状况下放出0.56L气体 |
Ⅱ | 将Ⅰ中产生的混合液过滤,将沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体的质量 | 固体质量为2.4g |
Ⅲ | 向Ⅱ中所得的滤液中滴加BaCl2溶液 | 无明显现象 |
请回答下列问题:
(1)由实验Ⅰ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,填写表中阴离子的物质的量浓度(能计算出结果的填写计算结果,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 | NO | CO | SiO | SO |
c/mol•L-1 | ______ | ______ | ______ | ______ |
(4)判断K
+是否存在,若存在,求其最小浓度,若不存在,请说明理由:______.
由题意知溶液为澄清溶液,因此溶液中含有的离子必须能大量共存.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+、Ba2+;由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-,发生反应SiO32-+2H+=H2SiO3↓,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+、Ba2+,
故答案为:Ag+、Mg2+、Ba2+;
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为:SiO32-+2H+=H2SiO3↓,
故答案为:SiO32-+2H+=H2SiO3↓;
(3)通过上述分析计算可知,
阴离子 | NO3- | CO32- | SiO32- | SO42- |
c/mol•L-1 | ? | 0.25mol/L | 0.4mol/L | 0 |
(4)根据电荷守恒2c(CO
32-+)+2c(SiO
32-)=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,其浓度至少为0.8mol/L.