Question

16．某無(wú)色透明溶液可能含有下列離子：K⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、HCO₃^-、Cl^-，取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)該溶液，試紙顯紅色；
②取原溶液少許，加入銅片和稀硫酸共熱，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色；
③取原溶液少許，加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入過(guò)量氨水，沉淀不消失；
④取原溶液少許，滴入氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀；
⑤取實(shí)驗(yàn)④后的澄清溶液，滴入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加入過(guò)量的稀硝酸，沉淀不消失．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)判斷原溶液中肯定存在的離子是Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-，肯定不存在的離子是Fe³⁺、Ba²⁺、HCO₃^-．
（2）寫(xiě)出與②④兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的離子方程式：
②3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
④Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．
（3）若要檢驗(yàn)?zāi)澄粗�溶液中是否含有SO₄^2-離子，檢驗(yàn)方法是取待測(cè)液，先加鹽酸酸化，取上層清液，滴加氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明原溶液含有SO₄^2-．

Answer 1

分析 無(wú)色透明溶液，則一定不含F(xiàn)e³⁺，
①用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)該溶液，試紙顯紅色，說(shuō)明溶液呈酸性，則一定不存在HCO₃^-；
②取溶液少許，加入銅片和稀硫酸共熱，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色，該氣體為NO，說(shuō)明溶液中存在NO₃^-；
③取溶液少許，加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入過(guò)量氨水，沉淀不消失，說(shuō)明含有Al³⁺離子，；
④取溶液少許，滴入氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀為硫酸鋇沉淀，說(shuō)明含有SO₄^2-，則一定不含有Ba²⁺；
⑤取實(shí)驗(yàn) ④后的澄清溶液，滴入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加入過(guò)量的稀硝酸，沉淀不消失，不能證明是否含有Cl^-離子，因④中加入氯化鋇，以此來(lái)解答．

解答 解：無(wú)色透明溶液，則一定不含F(xiàn)e³⁺，
①用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)該溶液，試紙顯紅色，說(shuō)明溶液呈酸性，則一定不存在HCO₃^-；
②取溶液少許，加入銅片和稀硫酸共熱，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色，該氣體為NO，說(shuō)明溶液中存在NO₃^-；
③取溶液少許，加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入過(guò)量氨水，沉淀不消失，說(shuō)明含有Al³⁺離子，；
④取溶液少許，滴入氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀為硫酸鋇沉淀，說(shuō)明含有SO₄^2-，則一定不含有Ba²⁺；
⑤取實(shí)驗(yàn) ④后的澄清溶液，滴入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加入過(guò)量的稀硝酸，沉淀不消失，不能證明是否含有Cl^-離子，因④中加入氯化鋇，
（1）綜上所述，一定含Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-，一定不存在Fe³⁺、Ba²⁺、HCO₃^-，故答案為：Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-；Fe³⁺、Ba²⁺、HCO₃^-；
（2）②反應(yīng)為金屬銅在酸性條件下與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅離子和一氧化氮?dú)怏w，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
④硫酸根離子加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）檢驗(yàn)?zāi)澄粗�溶液中是否含有SO₄^2-，應(yīng)先加鹽酸酸化，若有沉淀，則過(guò)濾，排除其它離子的干擾，再加氯化鋇，生成白色沉淀可檢驗(yàn)，
故答案為：取待測(cè)液，先加鹽酸酸化，取上層清液，滴加氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明原溶液含有SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握離子的顏色、離子之間的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、推斷能力的綜合考查，題目難度不大．