Question

1．某无色溶液中含有K⁺、Cl^-、OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞溶液．检验其中OH^-的实验方法省略，检验其他阴离子的过程如图所示．
（1）图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是
①Ba（NO₃）₂，②HCl，③HNO₃，④Br₂，⑤AgNO₃．
（2）图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是aSO₃^2-、bSO₄^2-、cCl^-．
（3）白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是BaSO₃+2H⁺═Ba²⁺+SO₂↑+H₂O．
（4）无色溶液C加试剂③的主要目的是中和OH^-，防止对Cl^-的检验产生干扰．

Answer 1

分析 （1）SO₃^2-、SO₄^2-与Ba（NO₃）₂溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀，亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫气体E能使溴水褪色，硫酸钡不溶解于硝酸中，故试剂①为Ba（NO₃）₂溶液，试剂②为盐酸或硝酸，试剂④为溴水，无色溶液C呈碱性，加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性，再加入试剂⑤硝酸银溶液，生成氯化银白色沉淀；
（2）SO₃^2-、SO₄^2-与Ba（NO₃）₂溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀，亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫能使溴水褪色，反应方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，硫酸钡不溶解，故试剂①为Ba（NO₃）₂溶液，由此可推测试剂②为某酸，与亚硫酸钡反应放SO₂气体，但是后面需要检测SO₄^2-，如果加入硝酸会将SO₃^2-氧化，影响对SO₄^2-的判断，故应为盐酸，试剂④为溴水，所以现象a检验出的阴离子为SO₃^2-，现象b检验出的阴离子为SO₄^2-；无色溶液C呈碱性，加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性，再加入试剂⑤硝酸银溶液，生成氯化银白色沉淀，故现象c检验出的阴离子为Cl^-；
（3）亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫；
（4）无色溶液A中含有OH^-，OH^-和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀，干扰对Cl^-的检验，所以加入过量稀硝酸，中和OH^-，防止对Cl^-的检验产生干扰．

解答 解：（1）SO₃^2-、SO₄^2-与Ba（NO₃）₂溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀，亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫气体E能使溴水褪色，硫酸钡不溶解于硝酸中，故试剂①为Ba（NO₃）₂溶液，试剂②为盐酸或硝酸，试剂④为溴水，无色溶液C呈碱性，加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性，再加入试剂⑤硝酸银溶液，生成氯化银白色沉淀，
故答案为：Ba（NO₃）₂；HCl；HNO₃；Br₂；AgNO₃；
（2）SO₃^2-、SO₄^2-与Ba（NO₃）₂溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀，亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫能使溴水褪色，反应方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，硫酸钡不溶解，故试剂①为Ba（NO₃）₂溶液，由此可推测试剂②为某酸，与亚硫酸钡反应放SO₂气体，但是后面需要检测SO₄^2-，如果加入硝酸会将SO₃^2-氧化，影响对SO₄^2-的判断，故应为盐酸，试剂④为溴水，所以现象a检验出的阴离子为SO₃^2-，现象b检验出的阴离子为SO₄^2-；无色溶液C呈碱性，加入过量试剂③硝酸调整溶液呈酸性，再加入试剂⑤硝酸银溶液，生成氯化银白色沉淀，故现象c检验出的阴离子为Cl^-，
故答案为：SO₃^2-；SO₄^2-；Cl^-；
（3）亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫，即BaSO₃+2H⁺═Ba²⁺+SO₂↑+H₂O，故答案为：BaSO₃+2H⁺=Ba²⁺+SO₂↑+H₂O；
（4）无色溶液A中含有OH^-，OH^-和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀，干扰对Cl^-的检验，所以加入过量稀硝酸，中和OH^-，防止对Cl^-的检验产生干扰，
故答案为：中和OH^-，防止对Cl^-的检验产生干扰．

点评 本题考查无机框图题，为高频考点，涉及常见离子的检验，试题涉及物质的推断、离子的性质及检验方法、化学方程式的书写等知识，根据反应现象推断各物质的成分是解题的关键，综合性较强，题目难度中等．