下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程,已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、CO2-3、SO2-

下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程,已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、CO2-3、SO2-

问题描述:

下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程,已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、CO
  2- 3
、SO
  2- 4
、Cl-中的若干种离子,该小组同学取100mL水样进行实验:向样品中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1mol•L-1硝酸,实验过程中沉淀质量的变化如图所示:
①水样中一定含有的阴离子是___.
②试根据实验结果推测K+是否存在?___(填“是”或“否”);
③设计简单实验验证原水样中可能存在的离子(写出实验步骤、现象和结论):___.
作业帮

最佳答案:

该水样为无色溶液,水样中一定不存在Fe3+、Cu2+;依据图象分析加入硝酸钡溶液生成沉淀,加入稀硝酸,沉淀部分溶解证明水样中一定含有SO42-、CO32-,又因为CO32-与Ag+、Ca2+、Mg2+发生反应生成沉淀不能大量存在,所以Ag+、Ca2+、Mg2+不存在;
n(SO42-)=

2.33g
233g/mol
=0.01mol,n(CO32-)=n(BaCO3)=
6.27g-2.33g
197g/mol
=0.02mol;
原溶液中可能含有Cl-,依据电解质溶液中电荷守恒,阳离子K+一定存在;根据电荷守恒得到:0.01mol×2+0.02mol×2+n(Cl-)=n(K+)推知n(K+)≥0.06mol,
(1)根据分析可知,水样中一定含有的阴离子是SO42-、CO32-,
故答案为:SO42-、CO32-;
(2)依据电解质溶液中电荷守恒,阳离子K+一定存在,
故答案为:是;
(3)可能存在的离子是Cl-,验验证原水样中可能存在的离子的实验设计为:取少量水样与试管中,向试管中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中 含有Cl-,若无白色沉淀生成,证明无Cl-存在,
故答案为:取少量水样与试管中,向试管中加入过量升温硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中 含有Cl-,若无白色沉淀生成,证明无Cl-存在.
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