Question

3．某待測稀溶液中可能含有SO₃^2-、SO₄^2-、S^2-、CO₃^2-、HCO₃^-等陰離子，現(xiàn)進行如下實驗操作（已知所加BaCl₂溶液、H₂SO₄、稀硝酸、澄清石灰水均過量；不考慮Ba²⁺與S^2-的反應(yīng)）

（1）沉淀C的化學(xué)式為BaSO₄．
（2）生成沉淀B反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+NH₃•H₂O+Ba²⁺=BaCO₃↓+NH₄⁺+H₂O．
（3）若氣體A是單一氣體，則其為CO₂（填化學(xué)式，下同）；若氣體A是混合氣體，則其成分為NO、CO₂．（4）原待測液中是否含有CO₃^2-、HCO₃^-？含有
（5）原待測液中是否含有SO₃^2-、SO₄^2-？含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一種或兩種．

Answer 1

分析 待測液和氯化鋇反應(yīng)生成沉淀A，說明待測液中含有SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-中的一種、兩種或三種，向沉淀中加稀硝酸后，沉淀部分溶解生成氣體，說明待測液中含有碳酸根離子，亞硫酸鋇能被硝酸氧化生成硫酸鋇，則沉淀D是硫酸鋇，所以此實驗證明待測液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一種或兩種，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀E；
溶液A中加氨水生成沉淀，氨水和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸根離子，碳酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀B，說明待測液中含有碳酸氫根離子，加入的氯化鋇是過量的，鋇離子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，再根據(jù)元素化合物的性質(zhì)分析解答．

解答 解：待測液和氯化鋇反應(yīng)生成沉淀A，說明待測液中含有SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-中的一種、兩種或三種，向沉淀中加稀硝酸后，沉淀部分溶解生成氣體，說明待測液中含有碳酸根離子，亞硫酸鋇能被硝酸氧化生成硫酸鋇，則沉淀D是硫酸鋇，所以此實驗證明待測液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一種或兩種，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀E；
溶液A中加氨水生成沉淀，氨水和碳酸氫根離子反應(yīng)生成碳酸根離子，碳酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀B，說明待測液中含有碳酸氫根離子，加入的氯化鋇是過量的，鋇離子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，再根據(jù)元素化合物的性質(zhì)分析解答．
（1）通過以上分析知，沉淀C是BaSO₄，故答案為：BaSO₄；
（2）氨水和碳酸氫根離子、鋇離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和銨根離子、水，離子方程式為HCO₃^-+NH₃•H₂O+Ba²⁺=BaCO₃↓+NH₄⁺+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+NH₃•H₂O+Ba²⁺=BaCO₃↓+NH₄⁺+H₂O；
（3）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀E，所以氣體A是必須含二氧化碳，若A是單一氣體則是二氧化碳，當原溶液中有亞硫酸根時，沉淀A中含有亞硫酸鋇，硝酸與亞硫酸鋇發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇和一氧化氮氣體，當A是混合氣體時含有二氧化碳和一氧化氮，
故答案為：CO₂；NO、CO₂；
（4）通過以上分析知，待測液中含有CO₃^2-、HCO₃^-，故答案為：含有；
（5）通過以上分析知，待測液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一種或兩種，因為待測液加入BaCl₂溶液和稀HNO₃生成了BaSO₄沉淀，BaSO₄的生成可能來自SO₄^2-或SO₃^2-中的一種或兩種；
故答案為：含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一種或兩種．

點評 本題考查元素化合物的特性和反應(yīng)，用框圖設(shè)問可以考查學(xué)生正向思維、逆向思維、發(fā)散和收斂思維，能根據(jù)題眼正確判斷化合物是解本題的關(guān)鍵，注意所加BaCl₂、H₂SO₄、HNO₃、Ca（OH）₂均過量，硝酸能把亞硫酸鋇氧化成硫酸鋇．