Question

12．某无色透明溶液可能含有K⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-中的几种，现进行如下实验：
（1）滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，将沉淀滤出．
（2）向上述沉淀中加入足量的稀硝酸，有部分沉淀溶解．
（3）向滤液加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO₃．
试判断：该溶液中肯定有K⁺、SO₄^2-、CO₃^2-离子，肯定没有Cu²⁺、Ca²⁺离子，可能有Cl^-离子（填离子符号）．
写出步骤（2）的离子方程式BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 无色溶液中不会存在有色的Cu²⁺；生成的沉淀加入稀硝酸后部分溶解，则沉淀为BaSO₄和BaCO₃的混合物，原溶液中含有SO₄^2-、CO₃^2-，根据离子共存可知溶液中不会存在Ca²⁺；向滤液加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，该沉淀为氯化银，由于（1）中加入氯化钡后引进了氯离子，则无法判断原溶液中是否含有氯离子；最后根据溶液为电中性可知一定含有K⁺，据此进行解答．

解答 解：无色透明的溶液中不可能存在Cu²⁺，
滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，生成的沉淀可能为BaSO₄或BaCO₃，其中BaCO₃可溶于稀硝酸，将沉淀滤出，产生的沉淀可部分溶于稀硝酸，说明含有SO₄^2-、CO₃^2-离子，则一定不含Ca²⁺离子，根据溶液电中性原则，一定含有K⁺离子；
向滤液中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，可能为Ag₂SO₄、Ag₂CO₃或AgCl沉淀，不能确定是否含有Cl^-离子，
根据分析可知，溶液中一定含有的离子为：K⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；一定不含的离子为：Cu²⁺、Ca²⁺；可能含有的离子为：Cl^-；
步骤（2）中碳酸钡与稀硝酸反应生成硝酸钡、二氧化碳气体和水，反应的离子方程式为：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案为：K⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；Cu²⁺、Ca²⁺；Cl^-；BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑．

点评 本题考查了离子检验，题目难度中等，明确常见离子的性质及检验方法为解答关键，根据溶液电中性判断钾离子的存在为易错点，试题培养了学生的分析、理解能力及逻辑推理能力．