Question

某無(wú)色溶液中含有K⁺、Cl^- SO₃^2-、SO₄^2-，為檢驗(yàn)溶液中所含的某些陰離子，限用的試劑有：鹽酸、硝酸、硝酸銀溶液、硝酸鋇溶液、溴水和酚酞試液．檢驗(yàn)其中OH^-的實(shí)驗(yàn)方法省略，檢驗(yàn)其他陰離子的過(guò)程如圖所示．

（1）圖中試劑化學(xué)式分別是①

 

，②

 

，③

 

，④

 

，⑤

 

．
（2）圖中現(xiàn)象a、b、c表明檢驗(yàn)出的離子分別是a

 

、b

 

、c

 

．
（3）白色沉淀A加試劑②反應(yīng)的離子方程式是

 

．
（4）無(wú)色溶液C加試劑③的主要目的是

 

．
（5）白色沉淀A若加試劑③而不加試劑②，對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是

 

．
（6）氣體E通入試劑④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無(wú)機(jī)物的推斷,物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：（1）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應(yīng)分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體E能使溴水褪色，硫酸鋇不溶解于硝酸中，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，試劑②為鹽酸或硝酸，試劑④為溴水，無(wú)色溶液C呈堿性，加入過(guò)量試劑③硝酸調(diào)整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀；
（2）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應(yīng)分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫能使溴水褪色，反應(yīng)方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，硫酸鋇不溶解，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，由此可推測(cè)試劑②為某酸，與亞硫酸鋇反應(yīng)放SO₂氣體，但是后面需要檢測(cè)SO₄^2-，如果加入硝酸會(huì)將SO₃^2-氧化，影響對(duì)SO₄^2-的判斷，故應(yīng)為鹽酸，試劑④為溴水，所以現(xiàn)象a檢驗(yàn)出的陰離子為SO₃^2-，現(xiàn)象b檢驗(yàn)出的陰離子為SO₄^2-；無(wú)色溶液C呈堿性，加入過(guò)量試劑③硝酸調(diào)整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀，故現(xiàn)象c檢驗(yàn)出的陰離子為Cl^-；
（3）亞硫酸鋇可以和強(qiáng)酸反應(yīng)生成可溶性的鋇鹽和水以及二氧化硫；
（4）無(wú)色溶液A中含有OH^-，OH^-和硝酸銀反應(yīng)生成氧化銀黑色沉淀，干擾對(duì)Cl^-的檢驗(yàn)，所以加入過(guò)量稀硝酸，中和OH^-，防止對(duì)Cl^-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾；
（5）白色沉淀A若加試劑③稀硝酸而不加試劑②會(huì)使SO₃^2-對(duì)SO₄^2-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，不能確認(rèn)SO₄^2-是否存在；
（6）溴單質(zhì)與二氧化硫反應(yīng)生成氫溴酸和硫酸．

解答： 解：（1）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應(yīng)分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體E能使溴水褪色，硫酸鋇不溶解于硝酸中，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，試劑②為鹽酸或硝酸，試劑④為溴水，無(wú)色溶液C呈堿性，加入過(guò)量試劑③硝酸調(diào)整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀，
故答案為：Ba（NO₃）₂；HCl；HNO₃；Br₂；AgNO₃；
（2）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應(yīng)分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，二氧化硫能使溴水褪色，反應(yīng)方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，硫酸鋇不溶解，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，由此可推測(cè)試劑②為某酸，與亞硫酸鋇反應(yīng)放SO₂氣體，但是后面需要檢測(cè)SO₄^2-，如果加入硝酸會(huì)將SO₃^2-氧化，影響對(duì)SO₄^2-的判斷，故應(yīng)為鹽酸，試劑④為溴水，所以現(xiàn)象a檢驗(yàn)出的陰離子為SO₃^2-，現(xiàn)象b檢驗(yàn)出的陰離子為SO₄^2-；無(wú)色溶液C呈堿性，加入過(guò)量試劑③硝酸調(diào)整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀，故現(xiàn)象c檢驗(yàn)出的陰離子為Cl^-，
故答案為：SO₃^2-；SO₄^2-；Cl^-；
（3）亞硫酸鋇可以和強(qiáng)酸反應(yīng)生成可溶性的鋇鹽和水以及二氧化硫，即BaSO₃+2H⁺═Ba²⁺+SO₂↑+H₂O，故答案為：BaSO₃+2H⁺=Ba²⁺+SO₂↑+H₂O；
（4）無(wú)色溶液A中含有OH^-，OH^-和硝酸銀反應(yīng)生成氧化銀黑色沉淀，干擾對(duì)Cl^-的檢驗(yàn)，所以加入過(guò)量稀硝酸，中和OH^-，防止對(duì)Cl^-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，
故答案為：中和OH^-，防止對(duì)Cl^-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾；
（5）白色沉淀A若加試劑③稀硝酸而不加試劑②會(huì)使SO₃^2-對(duì)SO₄^2-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，不能確認(rèn)SO₄^2-是否存在；
故答案為：會(huì)使SO₃^2-對(duì)SO₄^2-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，不能確定SO₄^2-和SO₃^2-是否存在；
（6）溴單質(zhì)與二氧化硫反應(yīng)生成氫溴酸和硫酸，離子方程式：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Br^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查無(wú)機(jī)框圖題，為高頻考點(diǎn)，涉及常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)，試題涉及物質(zhì)的推斷、離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推斷各物質(zhì)的成分是解題的關(guān)鍵，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．