Question

某待测溶液中可能含有Na⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-、NO₃^-、HCO₃^-等离子，进行了下述实验．（所加BaCl₂、H₂SO₄、HNO₃、Ca（OH）₂均过量）

（1）判断待测液中有无SO₄^2-、SO₃^2-，并说明理由：______；
（2）写出沉淀B的化学式：______；
（3）沉淀C可能是什么物质：______；
（4）写出产生沉淀B的离子方程式：______．

Answer 1

解：待测液和氯化钡反应生成沉淀A，说明待测液中含有SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-中的一种、两种或三种，向沉淀中加稀硝酸后，沉淀部分溶解生成气体，说明待测液中含有碳酸根离子，亚硫酸钡能被硝酸氧化生成硫酸钡，所以此实验证明待测液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一种或两种，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀E；
溶液A中加氨水生成沉淀，氨水和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子和钡离子反应生成碳酸钡沉淀，说明待测液中含有碳酸氢根离子，加入的氯化钡是过量的，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，再根据元素化合物的性质分析解答．
（1）通过以上分析知，待测液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一种或两种，因为待测液加入BaCl₂溶液和稀HNO₃生成了BaSO₄沉淀，BaSO₄的生成可能来自SO₄^2-或SO₃^2-中的一种或两种；
故答案为：含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一种或两种，因为待测液加入BaCl₂溶液和稀HNO₃生成了BaSO₄沉淀，BaSO₄的生成可能来自SO₄^2-或SO₃^2-中的一种或两种；
（2）通过以上分析知，沉淀B是BaCO₃，故答案为：BaCO₃；
（3）通过以上分析知，沉淀C是BaSO₄，故答案为：BaSO₄；
（4）氨水和碳酸氢根离子、钡离子反应生成碳酸钡沉淀和铵根离子、水，离子方程式为HCO₃^-+NH₃?H₂O+Ba²⁺=BaCO₃↓+NH₄⁺+H₂O，
故答案为：HCO₃^-+NH₃?H₂O+Ba²⁺=BaCO₃↓+NH₄⁺+H₂O．
分析：待测液和氯化钡反应生成沉淀A，说明待测液中含有SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-中的一种、两种或三种，向沉淀中加稀硝酸后，沉淀部分溶解生成气体，说明待测液中含有碳酸根离子，亚硫酸钡能被硝酸氧化生成硫酸钡，所以沉淀C是硫酸钡，所以此实验证明待测液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的一种或两种，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀E；
溶液A中加氨水生成沉淀，氨水和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子，碳酸根离子和钡离子反应生成碳酸钡沉淀B，说明待测液中含有碳酸氢根离子，加入的氯化钡是过量的，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，再根据元素化合物的性质分析解答．
点评：本题考查元素化合物的特性和反应，用框图设问可以考查学生正向思维、逆向思维、发散和收敛思维，能根据题眼正确判断化合物是解本题的关键，注意所加BaCl₂、H₂SO₄、HNO₃、Ca（OH）₂均过量，硝酸能把亚硫酸钡氧化成硫酸钡．