Question

某無色澄清溶液中，可能含有較大量的Cu²⁺、Ba²⁺、SO^2-₄、NO₃^-、I^-、Cl^-、H⁺、K⁺等離子中的兩種或多種，為確定其組成，現(xiàn)做如下實驗：
①取一定量的溶液加入適量Na₂SO₃后有氣體產(chǎn)生，也有白色沉淀生成，再加鹽酸沉淀不消失，過濾．
②在①濾液中先加入Ba（NO₂）₂溶液無明顯現(xiàn)象，再加AgN0₃溶液，又有白色沉淀生成，繼續(xù)加硝酸沉淀不消失．
回答下列問題：
（1）在第①步反應(yīng)中生成的無色氣體里易溶于水的氣體是

SO₂

，產(chǎn)生該氣體的離子方程式為

SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O

，在第②步反應(yīng)中生成的白色沉淀是

AgCl

；
（2）由以上實驗，可判斷原溶液中一定含有的離子是

H⁺、Ba²⁺、NO₃^-

；一定不含有的離子是

I^-、SO₄^2-、Cu²⁺

．
（3）設(shè)計一個簡單實驗，對可能含有的離子進一步確認(rèn)．

Answer 1

分析：依據(jù)溶液是無色這一條件判斷溶液中不可能含有有色離子，
根據(jù)①中的現(xiàn)象推斷溶液中含氫離子與加入的亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體，白色沉淀為亞硫酸鋇，加入鹽酸不消失說明溶液中含有硝酸根離子，酸溶液中把亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇沉淀；
依據(jù)②中的現(xiàn)象證明溶液中不含硫酸根離子，加入硝酸銀生成不溶于硝酸的沉淀，是氯化銀沉淀，但氯離子的來源不能確定；

解答：解：無色澄清溶液中不可能含有形成溶液呈藍色的Cu²⁺
①取一定量的溶液加入適量Na₂SO₃后有氣體產(chǎn)生，則生成的氣體是二氧化硫，說明原溶液中含有H⁺，也有白色沉淀生成說明原溶液中含有Ba²⁺，一定不含SO^2-₄離子，再加鹽酸沉淀不消失，只能是原溶液中含有硝酸根離子和溶液中的氫離子形成了強氧化性的硝酸，可以把亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，才可以生成不溶于鹽酸的沉淀，判斷溶液中一定不含I^-；所以在第①步反應(yīng)中生成的無色氣體里易溶于水的氣體是二氧化硫，產(chǎn)生二氧化硫氣體的反應(yīng)是SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
②在①濾液中先加入Ba（NO₂）₂溶液無明顯現(xiàn)象進一步證明無硫酸根離子，再加AgN0₃溶液，又有白色沉淀生成，繼續(xù)加硝酸沉淀不消失，證明是氯離子的性質(zhì)，生成的沉淀是氯化銀沉淀，但由于①步驟中加入了鹽酸，所以氯離子的來源不能確定；
（1）在第①步反應(yīng)中生成的無色氣體里易溶于水的氣體是二氧化硫，產(chǎn)生二氧化硫氣體的反應(yīng)是SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；②中沉淀是AgCl
故答案為：SO₂ SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O   AgCl，②中沉淀是AgCl；
（2）綜上所述：溶液中一定含有的離子是H⁺、Ba²⁺、NO₃^-；一定不含有I^-、SO₄^2-、Cu²⁺；可能存在的離子為Cl^-，K⁺；故答案為：H⁺、Ba²⁺、NO₃^-；I^-、SO₄^2-、Cu²⁺；
（3）可能存在的離子為Cl^-，K⁺；實驗設(shè)計檢驗離子的存在，鉀離子根據(jù)焰色反應(yīng)來檢驗，利用氯離子遇硝酸酸化的硝酸銀生成白色沉淀，證明氯離子的存在；用鉑絲蘸取待測液在無色火焰上灼燒，隔著藍色鈷玻璃觀看，火焰顏色呈紫色，說明溶液中含有鉀離子，否則沒有；另取原溶液少許于潔凈的試管中，向試管中 滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則含氯離子，否則沒有．
故答案為：用鉑絲蘸取待測液在無色火焰上灼燒，隔著藍色鈷玻璃觀看，火焰顏色呈紫色，說明溶液中含有鉀離子，否則沒有；另取原溶液少許于潔凈的試管中，向試管中 滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則含氯離子，否則沒有．

點評：本題考查了常見離子的檢驗方法，主要是離子性質(zhì)、離子共存、離子檢驗的應(yīng)用，綜合性較強，需要熟練掌握元素化合物中的離子反應(yīng)特征和離子檢驗．