Question

15．有一固体粉末可能含有下列离子中的几种：K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、NO₃^-、CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-．某小组同学为了确定其组成进行了如下实验：

实验步骤	实验现象
①取少量固体于试管中，加入足量蒸馏水	得到无色溶液和白色不溶物
②向上述试管中加入足量稀盐酸	有气泡冒出，白色不溶物部分溶解
③将步骤②所得物过滤，取部分滤液于试管中，向其中加入少量硝酸银溶液	有白色沉淀生成
④另取步骤③所得滤液少许于试管中，向其中加入足量氢氧化钠溶液	无明显现象

由此判断：
（1）原固体粉末中一定不含Mg²⁺、Fe³⁺（填离子符号，下同），肯定含有Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，不能确定是否含有的阴离子是NO₃^-、Cl^-．
（2）步骤②中白色不溶物部分溶解时发生反应的离子方程式为BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑．
（3）若取步骤①中得到的无色溶液少许于试管中，先向其中加入过量的稀硝酸，再加入过量的硝酸钡溶液，过滤后向滤液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，证明原固体粉末中一定含有Cl^-（填离子符号，下同），加入过量稀硝酸的目的是排除CO₃^2-的干扰，加入过量硝酸钡溶液的目的是排除SO₄^2-的干扰．

Answer 1

分析 Mg²⁺、Fe³⁺、Ba²⁺均与CO₃^2-反应生成沉淀，Ba²⁺、SO₄^2-反应生成沉淀，由实验①②可知，沉淀为BaSO₄、不溶性碳酸盐，则原溶液中一定含Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，③中白色沉淀为AgCl，但②中加盐酸引入氯离子，由实验④无现象可知，原溶液中不含Mg²⁺、Fe³⁺，以此来解答．

解答 解：（1）由上述分析可知，原固体粉末中一定不含Mg²⁺、Fe³⁺，一定含Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，不能确定是否含有的阴离子是NO₃^-、Cl^-，
故答案为：Mg²⁺、Fe³⁺；Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；NO₃^-、Cl^-；
（2）步骤②中白色不溶物部分溶解时发生反应的离子方程式为BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案为：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
（3）若取步骤①中得到的无色溶液少许于试管中，先向其中加入过量的稀硝酸，再加入过量的硝酸钡溶液，过滤后向滤液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，白色沉淀为AgCl，证明原固体粉末中一定含有Cl^-，碳酸银、硫酸银为沉淀，则加入过量稀硝酸的目的是排除CO₃^2-的干扰，加入过量硝酸钡溶液的目的是排除SO₄^2-的干扰，
故答案为：Cl^-；CO₃^2-；SO₄^2-．

点评 本题考查离子及物质的推断，为高频考点，把握实验流程中发生的反应、离子共存、元素化合物知识为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识的综合应用，题目难度不大．