Question

今有一无色透明溶液，只可能含有以下离子中的若干中：K⁺、H⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，现取二份各100mL溶液进行如下实验：
①第一份加足量NaHCO₃溶液加热后，收集到气体0.04mol
②第二份加足量Ba（NO₃）₂ 溶液充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66g．
根据上述实验回答
（1）溶液中一定不存在的离子是______；
（2）溶液中可能存在的离子是______；
（3）写出①发生反应的离子方程式______；
（4）写出②发生反应的离子方程式______．

Answer 1

解：无色透明溶液，则一定不含有Fe³⁺，
①第一份加足量NaHCO₃溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液呈酸性，含有H⁺，则不含CO₃^2-，且n（H⁺）=0.05mol，
发生反应的离子方程式为HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，
②第二份加足量Ba（NO₃）₂ 溶液充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66g，应含有SO₄^2-，则不含Ba²⁺，且n（SO₄^2-）==0.02mol，发生反应的离子方程式Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
根据溶液电中性原则可知，还应含有NO₃^-，无法确定是否含有K⁺、Mg²⁺，
则溶液中一定含有H⁺、SO₄^2-、NO₃^-，可能含有K⁺、Mg²⁺，一定不含有Fe³⁺、Ba²⁺、CO₃^2-，
故答案为：（1）Fe³⁺、Ba²⁺、CO₃^2-；
（2）K⁺、Mg²⁺；
（3）HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（4）Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．
分析：无色透明溶液，则一定不含有Fe³⁺，
①第一份加足量NaHCO₃溶液加热后，收集到气体0.04mol，说明溶液呈酸性，含有H⁺，则不含CO₃^2-，且n（H⁺）=0.05mol，
②第二份加足量Ba（NO₃）₂ 溶液充分反应后过滤干燥，得沉淀4.66g，应含有SO₄^2-，则不含Ba²⁺，且n（SO₄^2-）==0.02mol，根据溶液电中性原则可知，还应含有NO₃^-，无法确定是否含有K⁺、Mg²⁺，以此解答该题．
点评：本题考查离子检验及离子离子共存问题，题目难度中等，本题注意根据溶液电中性原则可判断溶液中应含有NO₃^-，注意相关物质的性质．