Question

18．在某无色澄清溶液中可能存在下列几种离子：H⁺、Na⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、I^-、CO₃^2-、HCO₃^-．取该溶液进行下列实验：①用pH试纸检验，该溶液呈强酸性；②取200mL溶液加入少量氯水和少量CCl₄，振荡后静置，CCl₄层呈紫色；③另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，当溶液呈碱性时，再加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成．（已知氧化性：Cl₂＞I₂）
（1）根据上述实验现象，推断原溶液中肯定存在的离子是H⁺、Ba²⁺、I^-，肯定不存在的离子是Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-，可能存在的离子是Na⁺．
（2）若步骤②中消耗0.02molCl₂，则溶液中与Cl₂反应的离子的物质的量浓度为0.2mol/L
（3）写出实验③中生成白色沉淀的离子方程式：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓．

Answer 1

分析 无色澄清溶液不含有Fe³⁺，
①用pH试纸检验，该溶液呈强酸性，说明含有H⁺，则不含有CO₃^2-、HCO₃^-；
②取200mL溶液加入少量氯水和少量CCl₄，振荡后静置，CCl₄层呈紫色，说明含有I^-；
③另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，当溶液呈碱性时，再加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，说明含有Ba²⁺，则不含SO₄^2-，以此解答该题．

解答 解：无色澄清溶液不含有Fe³⁺，
①用pH试纸检验，该溶液呈强酸性，说明含有H⁺，则不含有CO₃^2-、HCO₃^-；
②取200mL溶液加入少量氯水和少量CCl₄，振荡后静置，CCl₄层呈紫色，说明含有I^-；
③另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，当溶液呈碱性时，再加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，说明含有Ba²⁺，则不含SO₄^2-，
不能确定是否含有Na⁺，
（1）由以上分析可知一定含有H⁺、Ba²⁺、I^-，一定没有Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-，可能含有Na⁺，
故答案为：H⁺、Ba²⁺、I^-；Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-；Na⁺；
（2）若步骤②中消耗0.02molCl₂，发生Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，则n（I^-）=0.04mol，c（I^-）=$\frac{0.04mol}{0.2L}$=0.2mol/L，
故答案为：0.2mol/L；
（3）实验③中生成白色沉淀的离子方程式为Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，故答案为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓．

点评 本题考查了常见的离子检验方法，题目难度中等，涉及的离子之间的反应较多，注意根据有关离子间的反应和现象分析，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．