Question

7．某溶液由K⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-中的若干种离子组成，取适量该溶液进行如下实验：
①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液；
②在①所得溶液中加入过量氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，过滤；
③在②所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀．
根据上述实验回答下列问题：
（1）原溶液中一定不存在的离子是Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺；
（2）原溶液中一定存在的离子是K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；
（3）原溶液中可能存在的离子是Cl^-，
（4）请写出①和③中发生反应的离子方程式CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．

Answer 1

分析 ①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液，则溶液中含CO₃^2-，不能含Ba²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺，根据溶液要呈电中性，故溶液中一定含K⁺；
②向①所得的溶液中加入过量氯化钡溶液，产生白色沉淀，则溶液中含SO₄^2-；
③向②所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，即有AgCl生成，但由于①中加入了HCl，引入了Cl^-，故不能确定原溶液中含不含Cl^-．
据此分析．

解答 解：①向其中加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液，则溶液中含CO₃^2-，发生反应：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，由于含CO₃^2-，则不能含Ba²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺，根据溶液呈电中性，故溶液中一定含K⁺；
②向①所得的溶液中加入过量氯化钡溶液，产生白色沉淀，则溶液中含SO₄^2-，发生反应的离子方程式为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
③向②所得的滤液中加入过量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，即有AgCl生成：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，但由于①中加入了HCl，引入了Cl^-，故不能确定原溶液中含不含Cl^-．
综上分析可知：
（1）溶液中一定不存在的离子是：Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺，故答案为：Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺；

（2）溶液中一定存在：K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，故答案为：K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；
（3）溶液中能存在的是Cl^-，故答案为：Cl^-；
（4）①中生成CO2气体时发生的离子反应为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；③中生成AgCl白色溶液的离子反应式为Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，故答案为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．

点评 本题考查常见离子的检验，本题难度中等，注意把握离子的性质以及检验方法．