Question

7．某无色溶液由Na⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-中的若干种离子组成．取适量该溶液进行如下实验：
①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到透明溶液；
②向①所得的溶液中加入过量氯化钡溶液，产生白色沉淀，过滤；
③向②所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀．
根据上述实验回答下列问题：
（1）原溶液中一定存在的离子是Na⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；
（2）原溶液中一定不存在的离子是Fe³⁺、Ba²⁺；
（3）写出实验过程中一定涉及到的化学反应的离子方程式：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．．

Answer 1

分析 由于是无色溶液，故Fe³⁺不能有；
①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到透明溶液，则溶液中含CO₃^2-，不能含Ba²⁺；，根据溶液要呈电中性，故溶液中一定含Na⁺；
②向①所得的溶液中加入过量氯化钡溶液，产生白色沉淀，则溶液中含SO₄^2-；
③向②所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，即有AgCl生成，但由于①中加入了HCl，引入了Cl^-，故不能确定原溶液中含不含Cl^-．
据此分析．

解答 解：由于是无色溶液，故溶液中不含Fe³⁺．
①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到透明溶液，则溶液中含CO₃^2-，发生反应：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，由于含CO₃^2-，则不能含Ba²⁺，根据溶液呈电中性，故溶液中一定含Na⁺；
②向①所得的溶液中加入过量氯化钡溶液，产生白色沉淀，则溶液中含SO₄^2-，发生反应的离子方程式为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
③向②所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，即有AgCl生成：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，但由于①中加入了HCl，引入了Cl^-，故不能确定原溶液中含不含Cl^-．
综上分析可知：
（1）溶液中一定存在：Na⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，故答案为：Na⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；
（2）溶液中一定不存在的离子是：Fe³⁺、Ba²⁺，故答案为：Fe³⁺、Ba²⁺；
（3）整个实验过程中所涉及的反应为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．故答案为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．

点评 本题考查常见离子的检验，本题难度中等，注意把握离子的性质以及检验方法．