Question

某无色溶液含有Na⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、SO₃^2-、S^2-、HCO₃^-、Cl^-、AlO₂^-、Br^-等离子中的若干种．依次进行下列实验，现象如下：
①用pH试纸检验，溶液的pH＞7；
②向溶液中滴加氯水，滴加过程中一直无气体、无沉淀产生，再加入CCl₄振荡、静置，CCl₄层显橙红色，后用分液漏斗分液；
③向②分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂-HNO₃混合溶液，除有白色沉淀生成外无其它变化，然后过滤；
④向③滤液中加入AgNO₃-HNO₃混合溶液，有白色沉淀产生．
请回答下列问题：
（1）原溶液中肯定存在的离子有

 

；
（2）原溶液中肯定不存在的阳离子有

 

，不存在的阴离子有

 

；
（3）写出③中发生反应的离子方程式：

 

．

Answer 1

分析：溶液无色说明不含铜离子，①用pH试纸检验，溶液的pH＞7，溶液呈碱性，则能和氢氧根离子反应的离子不能存在，所以一定不含碳酸氢根离子；
②向溶液中滴加氯水，滴加过程中一直无气体、无沉淀产生，再加入CCl₄振荡、静置，CCl₄层显橙红色，说明该溶液中含有溴离子，没有偏铝酸根离子、硫离子；
③向②分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂-HNO₃混合溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中原来溶液中含有亚硫酸根离子，则不含钡离子；
④向③滤液中加入AgNO₃-HNO₃混合溶液，有白色沉淀产生，则③含有氯离子，但不能证明原溶液中含有氯离子．

解答：解：溶液无色，则溶液中不含有颜色的离子，所以说明不含铜离子，
①用pH试纸检验，溶液的pH＞7，溶液呈碱性，则能和氢氧根离子反应的碳酸氢根离子不存在；
②向溶液中滴加氯水，氯水具有强氧化性，能氧化还原性的离子，且氯水呈酸性，滴加过程中一直无气体、无沉淀产生，再加入CCl₄振荡、静置，CCl₄层显橙红色，说明该溶液中含有溴离子，没有能和盐酸反应的偏铝酸根离子、没有能被氯气氧化的硫离子；
③向②分液后所得的水溶液中加入Ba（NO₃）₂-HNO₃混合溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中原来溶液中含有亚硫酸根离子，则不含钡离子；
④向③滤液中加入AgNO₃-HNO₃混合溶液，有白色沉淀产生，则③含有氯离子，但不能证明原溶液中含有氯离子，溶液呈电中性，所以一定含有钠离子．
（1）通过以上分析知，该溶液中含有Br^-、SO₃^2-、Na⁺，故答案为：Br^-、SO₃^2-、Na⁺； 
（2）通过以上分析知，该溶液中一定不含铜离子、钡离子、硫离子、碳酸氢根离子和偏铝酸根离子，故答案为：Cu²⁺、Ba²⁺；S^2-、HCO₃^-、AlO₂^-；
（3）亚硫酸根离子被氯气氧化生成硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，所以其离子反应方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．

点评：本题考查了离子的检验，根据溶液的颜色、离子之间的反应来分析解答，注意题中隐含条件：氯气能氧化亚硫酸离子生成硫酸根离子而影响硫酸根离子的检验，硫离子易被氯气氧化生成硫单质，离子反应一般考查方式有：离子反应方程式的书写、离子共存、离子的检验等，注意总结归纳，难度中等．