Question

12．有一瓶无色澄清透明溶液，其中可能含有Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、SO₄^2-、OH^-、CO₃^2-离子．现进行以下实验：
①用pH试纸检验溶液，发现溶液呈强碱性；
②取少量溶液，向其中逐滴加入盐酸，使溶液由碱性变成酸性，无气体产生；
③取少量②中的酸性溶液，滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀产生．
（1）根据上述事实确定：该溶液中肯定存在的离子有Na⁺、SO₄^2-、OH^-；肯定不存在的离子有Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-；可能存在的离子有Cl^-．
（2）写出③中发生反应的离子方程式Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓．

Answer 1

分析 根据无色澄清透明溶液得，原溶液没有相互反应的离子；根据实验①现象排除与强碱反应的离子；根据实验②现象排除与盐酸反应的离子；根据实验③现象判断存在的离子，排除与该离子反应的离子．

解答 解：由“澄清溶液得”得，原溶液没有相互反应的离子；由实验①的现象判断，排除与强碱反应的Mg²⁺存在，原溶液呈强碱性，所以阴离子可能是Cl^-或SO₄^2-或Cl^-和SO₄²；由实验②的现象判断，排除与盐酸反应的CO₃^2-存在；根据实验③现象判断，原溶液中含有SO₄^2-，不含与SO₄^2-反应的Ba²⁺；所以原溶液中存在的阴离子是SO₄^2-，根据电中性原理，判断含有阳离子Na⁺，通过以上现象不能判断原溶液中是否含有Cl^-．
（1）通过以上分析，该溶液中肯定存在的离子有Na⁺、SO₄^2-、OH^-；肯定不存在的离子有Mg²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-； 可能存在的离子有Cl^-．
故答案为：Na⁺、SO₄^2-、OH^-；Mg²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-； Cl^-．
（2）③中发生离子反应是Ba²⁺和SO₃^2-生成 BaSO₄沉淀的反应，故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．

点评 判断溶液中离子能否共存的规律为：
1、一色--溶液颜色
若限定无色溶液，则铜离子、二价铁离子、三价铁离子、高锰酸根离子等有颜色的离子不存在．
2、二性--溶液的酸性、碱性
①在强酸性溶液中，氢氧根离子及弱酸根离子不能大量存在；
②在强碱性溶液中，氢离子和弱碱阳离子不能大量存在；
③弱酸的酸式酸根离子在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在；
3、三特殊--特殊情况
①偏铝酸根离子与碳酸氢根离子不能共存；
②硝酸根离子和氢离子组合具有强氧化性；
4、四反应--四种反应类型
能相互反应的离子不能共存．
①复分解反应
②氧化还原反应
③相互促进的水解反应
④络合反应．