Question

某无色透明溶液可能存在Na⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、NO₃^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₄^2-中的几种离子，现有如下操作：
Ⅰ、取适量该溶液加入CaCl₂溶液无沉淀，继续滴加盐酸产生无色无味的气体．
Ⅱ、另取该溶液滴加一定量的NaOH溶液有白色沉淀生成．
试回答下列问题：
（1）该溶液中一定存在的离子有

 

，一定不存在的离子

 

．
（2）用一个离子方程式表示操作②的实验现象：

 

．

Answer 1

考点：常见离子的检验方法,离子共存问题

专题：离子反应专题

分析：无色溶液中不存在有色离子，Fe³⁺为浅黄色；
Ⅰ、硫酸钙微溶，碳酸钙难溶，则溶液中一定不存在SO₄^2-、CO₃^2-；产生的气体为二氧化碳气体，说明溶液中一定存在碳酸氢根离子；
Ⅱ、加入氢氧化钠溶液后发生反应：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，碳酸根离子和钡离子结合生成沉淀，说明溶液中一定存在钡离子和碳酸氢根离子，据此进行解答．

解答： 解：Fe³⁺为浅黄色，无色透明溶液中一定不含有Fe³⁺；
Ⅰ、取适量该溶液加入CaCl₂溶液无沉淀，因硫酸钙微溶，碳酸钙难溶，说明原溶液中不含有SO₄^2-、CO₃^2-；继续滴加盐酸产生无色无味的气体，H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑，所以，该溶液中一定存在HCO₃^-；
Ⅱ、另取该溶液滴加一定量的NaOH溶液有白色沉淀生成，是由于NaOH电离出氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子和钡离子结合生成沉淀，Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O，
（1）根据以上分析可知，该溶液中一定存在的离子有：Ba²⁺、HCO₃^-；一定不存在的离子为：Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，
故答案为：Ba²⁺、HCO₃^-；Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；
（2）反应②生成的白色沉淀为碳酸钡，反应的离子方程式为：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O（或Ba²⁺+2HCO₃^-+2OH^-=BaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O），
故答案为：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-=BaCO₃↓+H₂O（或Ba²⁺+2HCO₃^-+2OH^-=BaCO₃↓+CO₃^2-+2H₂O）．

点评：本题考查常见离子的检验、离子方程式的书写，题目难度中等，注意把握离子的性质以及检验方法，要求学生能够根据题干信息及反应现象判断离子的存在情况．