Question

9．某pH=13的溶液中可能含有Cu²⁺、Na⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-等离子中的一种或几种，为了检验该溶液中含有的离子，进行如下实验并分析：
（l）该溶液pH=13，证明不存在的离子是Cu²⁺．
（2）取少量该溶液于试管中，滴加适最BaCl₂溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解．写出沉淀溶解的化学方程式：BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）该溶液中一定存在的离子是Na⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，可能存在的离子是NO₃^-．

Answer 1

分析 （1）该溶液pH=13，说明溶液显碱性，含有氢氧很离子，和氢氧根离子不能共存的离子不能存在；（2）滴加适最BaCl₂溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解，说明有溶于酸的碳酸钡沉淀，也有不溶于酸的硫酸钡沉淀，所以沉淀溶解的化学方程式是碳酸钡与盐酸反应；（3）由上边的分析可知一定不存在铜离子，一定存在硫酸根离子和碳酸根离子，溶液中还需要含有阳离子，所以一定存在钠离子，可能存在的是硝酸根离子．

解答 解：（1）该溶液pH=13，说明溶液显碱性，含有氢氧很离子，和氢氧根离子不能共存的离子不能存在，氢氧化铜属于沉淀，所以不存在铜离子；
（2）滴加适量BaCl₂溶液，产生白色沉淀，再加入过量的稀盐酸，沉淀部分溶解，说明有溶于酸的碳酸钡沉淀，也有不溶于酸的硫酸钡沉淀，所以沉淀溶解的化学方程式是碳酸钡与盐酸反应，反应物是碳酸钡和盐酸，生成物是氯化钡、水和氧化碳，所以方程式是BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）由上边的分析可知一定不存在铜离子，一定存在硫酸根离子和碳酸根离子，溶液中还需要含有阳离子，所以一定存在钠离子，可能存在的是硝酸根离子．
故答案为：（1）Cu²⁺；（2）BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；（3）Na⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；NO₃^-

点评 解答本题关键是知道不溶于酸的沉淀有硫酸钡沉淀和氯化银沉淀，共存必须相互结合不能产生沉淀、气体和水．