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某溶液中可能含有SO32-、SO42-、HCO3-三种离子中的两种或三种.为探究其组成,小明取出两份相同的样品溶液于试管中,向一份中加入过量的盐酸,产生无色气泡;向另一份中滴加过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀.请设计合理实验,在小明实验的基础上做进一步的实验,对小明的实验给出结论.
仅限选择的仪器、用品和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、酒精灯、带单孔胶塞的导管;lmol/L硫酸;2mol/L盐酸;2mol/L硝酸;lmol/L氯化钡、澄清石灰水、品红溶液、蒸馏水.
Ⅰ、上述实验过程中产生的无色气体可能为______
上述实验过程中产生的白色沉淀可能为______
Ⅱ、完成下列探究过程:
(l)提出假设:
假设 l:溶液中存在SO32-、SO42-假设 2:______
假设 3:______   假设 4:溶液中存在SO32-、SO42-、HCO3-
(2)基于假设4,设计出实验方案,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中.
步骤编号实验操作预期现象和结论

解:Ⅰ、某溶液中可能含有SO32-、SO42-、HCO3-三种离子中的两种或三种.为探究其组成,小明取出两份相同的样品溶液于试管中,向一份中加入过量的盐酸,产生无色气泡,证明可能含有SO32-、HCO3-,或二者混合物;向另一份中滴加过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明可能含有SO32-、SO42-,或二者混合物;
故答案为:上述实验过程中产生的无色气体可能为SO2 或 CO2 或两者混合气体;上述实验过程中产生的白色沉淀可能为 Ba SO4 或 BaSO3 或两者混合物;
Ⅱ、(1)某溶液中可能含有SO32-、SO42-、HCO3-三种离子中的两种或三种.为探究其组成,可提出假设:
假设l:溶液中存在SO32-、SO42-,假设2:溶液中存在SO32-、HCO3
假设3:溶液中存在HCO3-、SO42-;假设4:溶液中存在SO32-、SO42-、HCO3-
(2)基于假设4,可设计出实验方案,
①用胶头滴管取少量溶液加入试管A中,再用滴管取过量的lmol/L氯化钡溶液并滴入其中,充分反应后,静置,然后过滤,将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管B、C中,产生白色沉淀,说明原溶液中含有SO42-或SO32-或两者都有;
②往装有沉淀的试管B中加入过量的2mol/L盐酸,将产生的气体通入品红溶液,沉淀部分溶解,并产生气体.品红褪色,说明原溶液中一定含有SO42-和SO32-
③往装有滤液的试管C中加入2mol/L盐酸或加入澄清石灰水;出现无色气泡.或澄清溶液变浑浊,说明原溶液中含有HCO3-
故答案为:(1)假设2:溶液中存在SO32-和HCO3-;假设3:溶液中存在HCO3-和SO42-
(2)
步骤编号实验操作预期现象和结论
用胶头滴管取少量溶液加入试管A中,再用滴管取过量的lmol/L氯化钡溶液并滴入其中,充分反应后,静置,然后过滤,将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管B、C中产生白色沉淀,说明原溶液中含有SO42-或SO32-或两者都有
往装有沉淀的试管B中加入过量的2mol/L盐酸,将产生的气体通入品红溶液沉淀部分溶解,并产生气体.
品红褪色,说明原溶液中一定含有SO42-和SO32-
往装有滤液的试管C中加入2mol/L盐酸;
或加入澄清石灰水
出现无色气泡.
或澄清溶液变浑浊,说明原溶液中含有HCO3-
其它方案合理给分

分析:Ⅰ、某溶液中可能含有SO32-、SO42-、HCO3-三种离子中的两种或三种.为探究其组成,小明取出两份相同的样品溶液于试管中,向一份中加入过量的盐酸,产生无色气泡,证明可能含有SO32-、HCO3-,或二者混合物;向另一份中滴加过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明可能含有SO32-、SO42-,或二者混合物;
Ⅱ、本题探究溶液中离子的组成,根据SO32-、SO42-、HCO3-的性质,根据离子的性质设计实验方案,选择合适的仪器和试剂.
SO32-、SO42-和氯化钡溶液反应生成BaSO3、BaSO4沉淀,BaSO3和盐酸反应生成能使品红溶液褪色的气体SO2,BaSO4不溶于水也不溶于酸;HCO3-和盐酸反应生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体.
点评:本题主要是考查同学们的综合分析能力,不但要求同学们具备有关化合物的基础知识,而且要有实验操作的经历和分析、解决化学实验问题的能力.解题时需要认真分析题目给出的条件,联系实际,逐一分析推断.
练习册系列答案
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2-
4
、CO
 
2-
3
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SO42-、CO32-
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某待测溶液中可能含有SO
 
2-
4
、SO
 
2-
3
、CO
 
2-
3
、HCO
 
-
3
、NO
 
-
3
、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 沉淀D
化学式或离子符号
HCO3-
HCO3-
Br-
Br-
BaSO4
BaSO4
(2)待测溶液中是否有SO
 
2-
3
、SO
 
2-
4
含有SO42-、SO32-中的一种或两种,因为待测液加入BaCl2溶液和稀HNO3生成了BaSO4沉淀,BaSO4的生成可能来自SO42-或SO32-中的一种或两种
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.若气体D遇空气变红色,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
3BaSO3+2H++2NO3-═2NO↑+3BaSO4↓+H2O
,形成沉淀B时反应的离子方程式为
HCO3-+Ba2++OH-═BaCO3↓+H2O
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(3)若Mn+为常见金属阳离子且原子序数不大于20,则要确定它具体是何种离子的方法是
做焰色反应实验,若透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰,说明是K+;若不透过蓝色钴玻璃片观察到黄色火焰,则说明是Na+
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