小小 老师解答

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解题思路： 将该混合物溶于水后得澄清溶液，证明相互反应生成沉淀的离子不能共存；
解题过程：
解析：根据题意，Ba²⁺和SO₄^2-，可发生离子反应生成BaSO₄↓，因此两者不能共存．Ba²⁺和CO₃^2-可发生离子反应生成BaCO₃↓，因此两者也不能共存．第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生，可能发生Cl^-+Ag⁺═AgCl↓、CO₃^2-+2Ag⁺═Ag₂CO₃↓、SO₄^2-+2Ag⁺═Ag₂SO₄↓，所以可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-．第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.05mol，和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH₄⁺，而没有沉淀产生说明一定不存在Mg²⁺．故可确定一定含有NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺．根据反应NH₄⁺+OH^-═NH₃↑+H₂O，产生NH₃为0.05mol，可得NH₄⁺也为0.05mol；第三份加足量BaCl₂溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤．干燥后，沉淀质量为2.33g．部分沉淀溶于盐酸为BaCO₃，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO₄，发生反应CO₃^2-+Ba²⁺═BaCO₃↓、SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，因为BaCO₃+2HCl═BaCl₂+CO₂↑+H₂O而使BaCO₃溶解．因此溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺．
由条件可知BaSO₄为2.33g，物质的量为2.33g /233g/mol═0.01mol
则SO₄^2-物质的量为0.01mol，SO₄^2-物质的量浓度=0.01mol/0.1L=0.1mol/L
BaCO₃为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为3.94g /197g/mol═0.02mol．
则CO₃^2-物质的量为0.02mol，CO₃^2-物质的量浓度为0.02mol/0.1L═0.2mol/L
由上述分析可得，溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺．而CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol；
CO₃^2-、SO₄^2-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH₄⁺所带正电荷为0.05 mol，根据溶液中电荷守恒，可知K⁺一定存在，K⁺物质的量≥0.01 mol，当K⁺物质的量＞0.01 mol时，溶液中还必须含有Cl^-；当K⁺物质的量=0.01 mol时，溶液中不含有Cl^-；
（1）依据上述分析可知Cl^-可能含有，依据实验现象分析溶液中一定不含有Mg²⁺、Ba²⁺；答案为：不能确定；Mg²⁺、Ba²⁺；
（2）依据上述分析计算，得到一定存在的阴离子为CO₃^2-、SO₄^2-，其物质的量浓度分别为：c（CO₃^2-）=0.2mol/L；c（SO₄^2-）=0.1mol/L；答案为：一定存在的阴离子为CO₃^2-、SO₄^2-，0.2 0.1；
（3）溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺．而CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol；CO₃^2-、SO₄^2-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH₄⁺所带正电荷为0.05 mol，根据溶液中电荷守恒，可知K⁺一定存在，K⁺物质的量≥0.01 mol，当K⁺物质的量＞0.01 mol时，溶液中还必须含有Cl^-；当K⁺物质的量=0.01 mol时，溶液中不含有Cl^-；答案为：存在；溶液中一定存在CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，一定不存在Mg²⁺、Ba²⁺．而CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol；CO₃^2-、SO₄^2-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH₄⁺所带正电荷为0.05 mol，根据溶液中电荷守恒，可知K⁺一定存在；
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最终答案：详见解答过程