Question

16．某溶液由Na⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-中的若干种离子组成．取适量该溶液依次进行如下实验：
①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液；
②向①所得的滤液中加入过量氢氧化钡溶液，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）原溶液中一定不存在的离子是Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺；
（2）写出步骤②中产生白色沉淀的离子反应方程式SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓
（3）原溶液中可能存在的离子是Cl^-．为了检验该离子是否存在，应补充的实验为（写出实验过程）：取少量原溶液加入过量的Ba（NO₃）₂待沉淀完全后，向上层清液中滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若产生白色沉淀则含Cl^-，否则不含Cl^-．

Answer 1

分析 ①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液，则溶液中含CO₃^2-，不能含Ba²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺，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^-．以此解答该题．

解答 解：①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液，则溶液中含CO₃^2-，不能含Ba²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺，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^-．
（1）由以上分析可知，溶液中一定不存在的离子是：Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺，故答案为：Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺；
（2）步骤②中产生白色沉淀为硫酸钡，反应的离子方程式为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，故答案为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（3）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^-．为了检验该离子是否存在，可取少量原溶液加入过量的Ba（NO₃）₂待沉淀完全后，向上层清液中滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若产生白色沉淀则含Cl^-，否则不含Cl^-，
故答案为：Cl^-；取少量原溶液加入过量的Ba（NO₃）₂待沉淀完全后，向上层清液中滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若产生白色沉淀则含Cl^-，否则不含Cl^-．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，为高考常见题型和高频考点，本题充分考查了学生的分析、理解能力，要求熟练掌握常见离子的检验方法，难度不大．