Question

已知某无色溶液中可能含有Na⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、MnO₄^—、SO₃^2—、Cl^—、HCO₃^— 中的几种，依次进行以下实验，观察到的现象如下：①用PH试纸检验，溶液的PH＞7；
②向溶液中滴加氯水，没有气体产生，得到无色溶液；
③向②的溶液中滴加硝酸酸化硝酸银溶液，产生白色沉淀；
④向②的溶液中滴加BaCl₂溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀。
则（1）原溶液中一定含有的阴离子是        ；肯定没有的阳离子是               。
（2）步骤②的离子反应方程式为                                           。
（3）能否确定含有阳离子          ，（若有，写出离子符号，没有则写没有），其理由是                                                 。

Answer 1

（10分）（1）SO₃^2— ；Ba²⁺、Fe³⁺   （2）Cl₂ + SO₃^2— + H₂O＝2H⁺ + 2Cl^— + SO₄^2—
（3）Na⁺；溶液不显电性，所以有阴离子，必然有阳离子，而无色溶液排除了Fe³⁺，含有SO₃^2— 而排除了Ba²⁺，阳离子只剩下Na⁺，所以一定有Na⁺。

试题分析：溶液是无色的，则溶液中一定没有Fe³⁺、MnO₄^—；①用pH试纸检验，溶液的pH＞7，即溶液显碱性，所以一定没有HCO₃^—；氯离子不能水解，所以一定含有SO₃^2—，SO₃^2—水解溶液显碱性；有SO₃^2—，则就一定没有Ba²⁺；溶液不可能没有阳离子，所以溶液中一定含有钠离子；向②的溶液中滴加硝酸酸化硝酸银溶液，产生白色沉淀；②向溶液中滴加氯水，没有气体产生，得到无色溶液，进一步说明含有SO₃^2—，因为SO₃^2—具有还原性，被氯水氧化生成SO₄^2—；③向②的溶液中滴加硝酸酸化硝酸银溶液，产生白色沉淀，由于②中加入了氯水，不能确定是否含有氯离子。④向②的溶液中滴加BaCl₂溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，该白色沉淀是硫酸钡。
（1）原溶液中一定含有的阴离子是SO₃^2— ；肯定没有的阳离子是Ba²⁺、Fe³⁺。
（2）步骤②的离子反应方程式为Cl₂ + SO₃^2— + H₂O＝2H⁺ + 2Cl^— + SO₄^2—。
（3）由于溶液不显电性，所以有阴离子，必然有阳离子，而无色溶液排除了Fe³⁺，含有SO₃^2— 而排除了Ba²⁺，阳离子只剩下Na⁺，所以一定有Na⁺。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，对学生的思维能力要求高，有利于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力，有助于提升学生的学科素养，提高学生的应试能力和答题技巧。答题时注意从物质的性质以及反应现象推断，注意找准突破点。