Question

有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、CO₃^2-，實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①取少量原溶液，加入稀鹽酸，	產(chǎn)生無色氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁
②取少量原溶液加熱濃縮，加入Cu片和一定濃度的H2SO4	有無色氣體產(chǎn)生，該氣體遇空氣變成紅棕色
③取少量原溶液，加入BaCl2溶液	有白色沉淀生成
④�、壑猩蠈忧逡�，先加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液	有白色沉淀生成

由此判斷：
（1）實(shí)驗(yàn)①中產(chǎn)生無色氣體的離子方程式是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)②中生成的無色氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色，是因?yàn)?div id="o6by510" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．（寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式）
（3）溶液中肯定存在的離子是

 

，肯定不存在的離子是

 

，可能存在的離子是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知，產(chǎn)生無色氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁，這說明一定含有CO₃^2-，則就一定沒有Mg²⁺和Ba²⁺；由于溶液都是中性的，則一定含有Na⁺；
實(shí)驗(yàn)②有無色氣體產(chǎn)生，該氣體遇空氣變成紅棕色，這說明反應(yīng)中生成的氣體是NO，因此該反應(yīng)是在酸性條件下銅和NO₃^-之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，即一定含有NO₃^-；
實(shí)驗(yàn)③中生成的白色沉淀不一定是硫酸鋇，因?yàn)榉磻?yīng)中一定有碳酸鋇白色沉淀生成，實(shí)驗(yàn)不能確定是否含有SO₄^2-；
實(shí)驗(yàn)④中生成的白色沉淀是氯化銀，但由于在反應(yīng)中加入了氯化鋇，所以不能確定是否含有氯離子，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答： 解：①根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知，產(chǎn)生無色氣體，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁，這說明一定含有CO₃^2-，則就一定沒有Mg²⁺和Ba²⁺；由于溶液都是中性的，則一定含有Na⁺；
②有無色氣體產(chǎn)生，該氣體遇空氣變成紅棕色，這說明反應(yīng)中生成的氣體是NO，因此該反應(yīng)是在酸性條件下銅和NO₃^-之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，即一定含有NO₃^-；
③中生成的白色沉淀不一定是硫酸鋇，因?yàn)榉磻?yīng)中一定有碳酸鋇白色沉淀生成，實(shí)驗(yàn)不能確定是否含有SO₄^2-；
④中生成的白色沉淀是氯化銀，但由于在反應(yīng)中加入了氯化鋇，所以不能確定是否含有氯離子，要檢驗(yàn)是否含有氯離子或SO₄^2-，都必須首先排出CO₃^2-的干擾，然后再檢驗(yàn)氯離子或SO₄^2-，
（1）CO₃^2-與2H⁺反應(yīng)生成二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）氣體遇空氣變成紅棕色，這說明反應(yīng)中生成的氣體是NO，NO不穩(wěn)定，和氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，反應(yīng)方程式為：
2NO+O₂=2 NO₂；
故答案為：2NO+O₂=2 NO₂；
（3）根據(jù)以上分析可知，一定含有的離子為：Na⁺、CO₃^2-、NO₃^-，一定不存在的離子為：Ba²⁺、Mg²⁺；可能含有的離子為：Cl^-、SO₄^2-，
故答案為：Na⁺、CO₃^2-、NO₃^-；Ba²⁺、Mg²⁺；Cl^-、SO₄^2-．

點(diǎn)評：本題考查離子共存和離子檢驗(yàn)的有關(guān)判斷，題目難度中等，該題是高考中的常見題型，試題綜合性強(qiáng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力．