Question

17．某校化學(xué)興趣小組的甲乙兩組同學(xué)在探究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，得到的廢液中共含有K⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、OH^-、NO₃^-、CO₃^2-六種離子．
經(jīng)測(cè)試：甲組同學(xué)實(shí)驗(yàn)所得廢液的pH=13；那么，乙組同學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液中含有的離子是Ba²⁺、Cu²⁺和NO₃^-  經(jīng)合作討論，甲、乙兩組同學(xué)將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液按適當(dāng)比例混合后，可將廢液中對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重的Ba²⁺、Cu²⁺、OH^-除去．請(qǐng)寫出廢液混合后發(fā)生的任意一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ba（NO₃）₂+K₂CO₃═BaCO₃↓+2KNO₃（或Cu（NO₃）₂+2KOH=Cu（OH）₂↓+2KNO₃或Cu（NO₃）₂+K₂CO₃═CuCO₃↓+2KNO₃）．．

Answer 1

分析 根據(jù)題設(shè)條件，按步分析，邏輯推理，層層推進(jìn)，“對(duì)號(hào)入座”，得出結(jié)論．由pH的實(shí)質(zhì)、堿與鹽的溶解性、離子共存和溶液呈電中性的相關(guān)知識(shí)，可以得出本題的答案．

解答 解：甲組所得廢液的pH=13，說明甲組所得廢液中含有氫氧根離子．
當(dāng)廢液中含有氫氧根離子時(shí)，由于氫氧根離子與銅離子會(huì)形成藍(lán)色沉淀氫氧化銅，兩種離子不能共存，因此甲組廢液中不能含有銅離子，所以乙組所得廢液中含有銅離子．
當(dāng)廢液中含有銅離子時(shí)，由于銅離子與碳酸根離子會(huì)形成藍(lán)色沉淀碳酸銅，兩種離子不能共存，因此乙組廢液中不能含有碳酸根離子，所以甲組所得廢液中含有碳酸根離子．
當(dāng)廢液中含有碳酸根離子時(shí)，由于碳酸根離子與鋇離子會(huì)形成白色沉淀碳酸鋇，兩種離子不能共存，因此甲組廢液中不能含有鋇離子，所以乙組所得廢液中含有鋇離子．
由于乙組廢液中不含氫氧根離子和碳酸根離子，所有的溶液都呈電中性，因此所提供的三種陰離子中必須含有硝酸根離子．
所以乙組所得廢液中含有的離子是Ba²⁺、Cu²⁺和NO₃^-，即乙組廢液中含有硝酸鋇和硝酸銅兩種溶質(zhì)．
同樣的道理，甲組廢液中應(yīng)含有的離子是K⁺、OH^-、CO₃^2-，即甲組廢液中含有氫氧化鉀和碳酸鉀兩種溶質(zhì)．
除去Ba²⁺、Cu²⁺、OH^-，就是要通過兩種廢液中的物質(zhì)相互反應(yīng)，將硝酸鋇、硝酸銅和氫氧化鉀轉(zhuǎn)化成其它的物質(zhì)．
其中硝酸鋇能與碳酸鉀反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇和硝酸鉀．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ba（NO₃）₂+K₂CO₃═BaCO₃↓+2KNO₃．
其中硝酸銅能與氫氧化鉀反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅和硝酸鉀．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu（NO₃）₂+2KOH=Cu（OH）₂↓+2KNO₃．
其中硝酸銅能與碳酸鉀反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀碳酸銅和硝酸鉀．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu（NO₃）₂+K₂CO₃═CuCO₃↓+2KNO₃．
故答案為：
Ba²⁺、Cu²⁺和NO₃^-
Ba（NO₃）₂+K₂CO₃═BaCO₃↓+2KNO₃（或Cu（NO₃）₂+2KOH=Cu（OH）₂↓+2KNO₃或Cu（NO₃）₂+K₂CO₃═CuCO₃↓+2KNO₃）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查pH的實(shí)質(zhì)、堿與鹽的溶解性、離子共存和溶液呈電中性的相關(guān)知識(shí)，難度較大．