Question

15．有一固體粉末可能含有下列離子中的幾種：K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、NO₃^-、CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-．某小組同學(xué)為了確定其組成進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①取少量固體于試管中，加入足量蒸餾水	得到無(wú)色溶液和白色不溶物
②向上述試管中加入足量稀鹽酸	有氣泡冒出，白色不溶物部分溶解
③將步驟②所得物過(guò)濾，取部分濾液于試管中，向其中加入少量硝酸銀溶液	有白色沉淀生成
④另取步驟③所得濾液少許于試管中，向其中加入足量氫氧化鈉溶液	無(wú)明顯現(xiàn)象

由此判斷：
（1）原固體粉末中一定不含Mg²⁺、Fe³⁺（填離子符號(hào)，下同），肯定含有Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，不能確定是否含有的陰離子是NO₃^-、Cl^-．
（2）步驟②中白色不溶物部分溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑．
（3）若取步驟①中得到的無(wú)色溶液少許于試管中，先向其中加入過(guò)量的稀硝酸，再加入過(guò)量的硝酸鋇溶液，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明原固體粉末中一定含有Cl^-（填離子符號(hào)，下同），加入過(guò)量稀硝酸的目的是排除CO₃^2-的干擾，加入過(guò)量硝酸鋇溶液的目的是排除SO₄^2-的干擾．

Answer 1

分析 Mg²⁺、Fe³⁺、Ba²⁺均與CO₃^2-反應(yīng)生成沉淀，Ba²⁺、SO₄^2-反應(yīng)生成沉淀，由實(shí)驗(yàn)①②可知，沉淀為BaSO₄、不溶性碳酸鹽，則原溶液中一定含Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，③中白色沉淀為AgCl，但②中加鹽酸引入氯離子，由實(shí)驗(yàn)④無(wú)現(xiàn)象可知，原溶液中不含Mg²⁺、Fe³⁺，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）由上述分析可知，原固體粉末中一定不含Mg²⁺、Fe³⁺，一定含Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，不能確定是否含有的陰離子是NO₃^-、Cl^-，
故答案為：Mg²⁺、Fe³⁺；Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；NO₃^-、Cl^-；
（2）步驟②中白色不溶物部分溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
（3）若取步驟①中得到的無(wú)色溶液少許于試管中，先向其中加入過(guò)量的稀硝酸，再加入過(guò)量的硝酸鋇溶液，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀為AgCl，證明原固體粉末中一定含有Cl^-，碳酸銀、硫酸銀為沉淀，則加入過(guò)量稀硝酸的目的是排除CO₃^2-的干擾，加入過(guò)量硝酸鋇溶液的目的是排除SO₄^2-的干擾，
故答案為：Cl^-；CO₃^2-；SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子及物質(zhì)的推斷，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)流程中發(fā)生的反應(yīng)、離子共存、元素化合物知識(shí)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意元素化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目難度不大．