Question

12．某待测溶液中可能含有SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NO₃^-、Cl^-、Br^-中的若干种及一种常见金属阳离子（Mⁿ⁺），现进行如下实验（每次实验所用试剂均是足量的，鉴定中某些成分可能没有给出）．

请回答下列问题：（1）根据上述框图信息填写下表（不能确定的不填）：

	肯定存在的离子	肯定没有的离子
化学式或离子符号

（2）写出沉淀A三种可能的情况：BaSO₃；BaSO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₃；BaSO₃、BaCO₃、BaSO₄；，若气体D遇空气变红棕色，则生成沉淀D时肯定发生的反应的离子方程式为3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-═2NO↑+3BaSO₄↓+H₂O．
（3）若Mⁿ⁺位于第三周期，则要确定它具体是何种离子的方法是做焰色反应实验，观察到黄色火焰，则说明是钠．

Answer 1

分析 （1）由沉淀A与稀硝酸反应仍得到白色沉淀知白色沉淀D为BaSO₄，由于还生成气体D，气体D可能为N0，还可能是CO₂，故溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一种，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一种；由每次实验所用试剂均足量知溶液A中含有Ba²⁺，在加入碱后能得到白色沉淀B，则原待测溶液中一定含有HCO₃^-；溶液B中加入足量的氯水后仍得到无色溶液，说明原待测液中无Br^-，不能确定是否有NO₃^-、CO₃^2-、Cl^-；
（2）根据溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一种，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一种可知沉淀A的可能成分；若气体D遇空气变红色时，表明D中肯定有NO，沉淀D中肯定有BaSO₃，据此写出离子方程式；
（3）处于第三周期的金属阳离子有Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺，由于Al³⁺与HCO₃^-不能大量共存，故金属阳离子不可能是Al³⁺，即Mⁿ⁺只能是Na⁺或K⁺，可通过焰色实验来确定是镁还是钠，

解答 解：（1）沉淀A与稀硝酸反应仍得到白色沉淀知白色沉淀D为BaSO₄，由于还生成气体D，气体D可能是稀硝酸与SO₃^2-发生氧化还原反应生成的N0，还可能是稀硝酸与CO₃^2-反应CO₂，或两者均有，故溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一种，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一种；由每次实验所用试剂均足量知溶液A中含有Ba²⁺，在加入碱后能得到白色沉淀B，则原待测溶液中一定含有HCO₃^-；溶液B中加入足量的氯水后仍得到无色溶液，说明原待测液中无Br^-，不能确定是否有NO₃^-、CO₃^2-、Cl^-，
根据以上分析可知，原待测溶液中一定含有HCO₃^-；一定没有无Br^-；故答案为：

	肯定存在的离子	肯定不存在的离子
化学式或离子符号	HCO${\;}_{3}^{-}$	Br-

（2）沉淀A与稀硝酸反应仍得到白色沉淀知白色沉淀D为BaSO₄，由于还生成气体D，气体D可能是稀硝酸与SO₃^2-发生氧化还原反应生成的N0，还可能是稀硝酸与CO₃^2-反应CO₂，或两者均有，故溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一种，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一种，故沉淀A可能只有BaSO₃，可能为BaSO₃、BaSO₄，可能为BaCO₃、BaSO₄，可能为BaCO₃、BaSO₃，还可能为BaSO₃、BaCO₃、BaSO₄；
若气体D遇空气变红色时，表明D中肯定有NO，沉淀A中肯定有BaSO₃，生成沉淀D的离子方程式为：3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-═2NO↑+3BaSO₄↓+H₂O，
故答案为：BaSO₃；BaSO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₃；BaSO₃、BaCO₃、BaSO₄；3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-═2NO↑+3BaSO₄↓+H₂O；
（3）处于第三周期的金属阳离子有Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺，由于Al³⁺与HCO₃^-不能大量共存，故金属阳离子不可能是Al³⁺，即Mⁿ⁺只能是Na⁺或K⁺，可通过焰色实验来确定是镁还是钠，故答案为：做焰色反应实验，观察到黄色火焰，则说明是钠．

点评 本题考查了常见阴阳离子的检验方法，注意根据实验现象判断离子共存，要掌握根据实验现象判断存在的离子，排除与该离子反应的离子，本题难度中等