Question

5．1000mL某待測液中除含有0.2mol•L^-1的Na⁺外，還可能含有下列離子中的一種或多種：

陽離子	K+、NH4+、Fe3+、Ba2+
陰離子	Cl-、Br-、CO32-、HCO3-、SO32-、SO42-

現(xiàn)進(jìn)行如下實驗操作（所加試劑均過量）：

（1）寫出生成白色沉淀B的離子方程式：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．
（2）待測液中肯定不存在的陽離子是Fe³⁺、Ba²⁺．
（3）若無色氣體D是混合氣體：
①待測液中一定含有的陰離子是CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-．
②沉淀A中能還原稀硝酸的成分是BaSO₃（寫化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）（2）待測液和氯化鋇溶液反應(yīng)得到沉淀A，則溶液中可能含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入稀硝酸生成氣體，且有部分沉淀不溶解，則溶液中存在CO₃^2-，可能存在SO₃^2-、SO₄^2-中的兩種或一種，根據(jù)離子共存知，溶液中不存在Ba²⁺；
濾液A中有Ba²⁺，加入過量的NaOH溶液得到氣體B、白色沉淀B，則溶液中一定含有NH₄⁺、HCO₃^-，一定不存在Fe³⁺，氣體B為NH₃，白色沉淀B為BaCO₃，濾液B中通入氯氣，得淺黃綠色溶液，溶液中一定沒有Br^-，濾液B中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉淀C，C為AgCl，說明濾液B中含有Cl^-，由于加入氯化鋇溶液，不能確定原溶液中是否含有Cl^-；
（3）若無色氣體D是混合氣體，只能為CO₂、NO混合氣體，白色沉淀D只能為BaSO₄，溶液中一定含有SO₃^2-，不能確定是否含有SO₄^2-，沉淀A中一定含有BaCO₃，BaSO₃．

解答 解：待測液和氯化鋇溶液反應(yīng)得到沉淀A，則溶液中可能含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，向沉淀中加入稀硝酸生成氣體，且有部分沉淀不溶解，則溶液中存在CO₃^2-，可能存在SO₃^2-、SO₄^2-中的兩種或一種，根據(jù)離子共存知，溶液中不存在Ba²⁺；
濾液A中有Ba²⁺，加入過量的NaOH溶液得到氣體B、白色沉淀B，則溶液中一定含有NH₄⁺、HCO₃^-，一定不存在Fe³⁺，氣體B為NH₃，白色沉淀B為BaCO₃，濾液B中通入氯氣，得淺黃綠色溶液，溶液中一定沒有Br^-，濾液B中加入硝酸銀、硝酸溶液得到白色沉淀C，C為AgCl，說明濾液B中含有Cl^-，由于加入氯化鋇溶液，不能確定原溶液中是否含有Cl^-；
（1）由上述分析可知，白色沉淀B為碳酸鋇，是由HCO₃^-、Ba²⁺、OH^-反應(yīng)生成，反應(yīng)離子方程式為：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
（2）由上述分析可知，溶液中一定沒有的陽離子是：Fe³⁺、Ba²⁺，
故答案為：Fe³⁺、Ba²⁺；
（3）由上述分析可知，溶液中一定含有CO₃^2-、HCO₃^-，不能確定原溶液中是否含有Cl^-，溶液中一定沒有Br^-，
若無色氣體D是混合氣體，只能為CO₂、NO混合氣體，白色沉淀D只能為BaSO₄，溶液中一定含有SO₃^2-，不能確定是否含有SO₄^2-，沉淀A中一定含有BaCO₃，BaSO₃，
①待測液中一定含有的陰離子是CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-，
故答案為：CO₃^2-、HCO₃^-、SO₃^2-；
②沉淀A中BaCO₃，BaSO₃能與稀硝酸反應(yīng)，其中能夠還原稀硝酸的為BaSO₃，
故答案為：BaSO₃．

點評 本題考查了離子的推斷、檢驗，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)實驗過程中反應(yīng)現(xiàn)象、離子共存條件來確定溶液中存在的離子，注意根據(jù)溶液中電荷守恒確定鉀離子是否存在，同時考查學(xué)生綜合運用知識解決問題的能力，題目難度較大．