Question

9．某无色溶液X，由K⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干种离子组成，取该溶液进行如图实验：

（1）白色沉淀甲是BaSO₄．
（2）试写出实验过程中生成气体A、B的离子方程式CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑、NH⁺₄+OH^-=NH₃↑+H₂O．
（3）通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的阴离子是CO₃^2-、SO₄^2-，尚未确定是否存在的离子是K⁺．
（4）若要检验该溶液中是否含有CO₃^2-离子，其方法是取少量待测液于试管中，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加足量盐酸，沉淀消失，产生无色无味气体，且该气体能使澄清石灰水变浑浊．

Answer 1

分析 无色溶液中不存在有色的Fe³⁺，加过量盐酸生成气体和溶液，则溶液中一定含CO₃^2-，一定不含有与碳酸根离子反应的Ba²⁺、Al³⁺，气体A为CO₂；溶液I加入过量氢氧化钡反应生成气体B为氨气，白色沉淀甲是硫酸钡，据此进行解答．

解答 解：无色溶液，判断Fe³⁺不存在，加过量盐酸生成气体和溶液，判断溶液中一定含CO₃^2-；则一定不含有Ba²⁺、Al³⁺；气体A为CO₂；溶液I加入过量氢氧化钡反应生成气体B为氨气，一定有铵根离子，白色沉淀甲是硫酸钡，原溶液一定含有硫酸根．
（1）根据分析可知，白色沉淀甲是BaSO₄，
故答案为：BaSO₄；
（2）碳酸钠溶液与过量稀盐酸混合完全反应生成CO₂，反应的离子方程式为CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，铵盐能与碱反应生成氨气：NH⁺₄+OH^-=NH₃↑+H₂O，
故答案为：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；NH⁺₄+OH^-=NH₃↑+H₂O；
（3）X溶液中一定存在的离子是NH₄⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，则含有的阴离子为CO₃^2-、SO₄^2-；一定不存在的离子是Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺，尚未确定是否存在的离子是K⁺，
故答案为：CO₃^2-、SO₄^2-；K⁺；
（4）先加入氯化钡溶液生成碳酸钡沉淀，然后用盐酸溶解沉淀，并用澄清石灰水检验生成的气体为二氧化碳，所以检验方法为：取少量待测液于试管中，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加足量盐酸，沉淀消失，产生无色无味气体，且该气体能使澄清石灰水变浑浊，
故答案为：取少量待测液于试管中，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加足量盐酸，沉淀消失，产生无色无味气体，且该气体能使澄清石灰水变浑浊．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，题目难度中等，明确常见离子的性质及检验方法为解答关键，试题综合性较强，充分培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力