Question

【題目】化學是一門以實驗為基礎的科學，實驗是科學探究的重要手段。某化學興趣小組在實驗室中發(fā)現(xiàn)一瓶沒有標簽的無色溶液，同學們對溶液的離子組成很感興趣，老師告訴他們這瓶溶液中可能含有K+、CO32-、NO3-、SO42-、H+、Fe2+、Cl-中的一種或幾種為探究其成分進行如下實驗。

小松同學認為無需進行實驗就可確定溶液中一定不含______（寫離子符號）。

（實驗探究）

（實驗探究一）小松同學取試液于試管中加入稀硫酸：

由實驗現(xiàn)象可確定溶液中一定含有_______，據(jù)此推斷出一定不含________一同時根據(jù)________還可確定溶液中一定還含有K+。

（結(jié)論應用）通過上述實驗，同學們經(jīng)過討論分析總結(jié)出的一般規(guī)律是：在溶液中_____離子不能共存。

（實驗探究二）小北同學另取試液于試管中加入硝酸鋇溶液產(chǎn)生白的沉淀

由實驗現(xiàn)象小北同學得出溶液中一定含有SO42-，小松同學認為小北同學的結(jié)論不正確，其理由是：________。

小松同學取少量的白色沉淀于試管中，加入______觀察到_______的現(xiàn)象最終確定了試液中還一定含有SO42-。老師告訴同學，這瓶試液實際上就是由兩種物質(zhì)混合而成。同學們經(jīng)過討論最終確定了試液的組成。

（歸納總結(jié)）經(jīng)討論我們能夠總結(jié)出，在確定試液中離子成分時，對所選試劑的要求是_____，才可以證明試液的組成。

Answer 1

【答案】Fe2+ CO3 2- H + 溶液呈電中性（在溶液中陰陽離子所帶電荷數(shù)量相等電性相反，溶液不帶電） 能發(fā)生反應生成沉淀或氣體或水的 碳酸鋇和硫酸鋇都是白色沉底，由于溶液中一定含有碳酸根離子，加入硝酸鋇后一定能生成碳酸鋇白色沉淀，無法證明硫酸根離子是否存在（合理即可） 過量的稀硝酸（或稀鹽酸） 固體部分減少但不消失，固體表面產(chǎn)生氣泡 只與待測離子反應，產(chǎn)生明顯的唯一的實驗現(xiàn)象，且不引入其他待測離子（合理即可）

【解析】

溶液是無色的，故一定不含有顯淺綠色的Fe2+。

[實驗探究一]

向溶液中加入稀硫酸后有氣體生成，說明溶液中一定含有CO3 2-，CO3 2-與H +不能共存，故一定不含H +。溶液中的可能存在的陽離子有K+、H+、Fe2+，經(jīng)過以上分析，氫離子和亞鐵離子一定不存在，故一定含有K+。

[結(jié)論應用]

在溶液中能發(fā)生反應生成沉淀或氣體或水的離子不能共存。

[實驗探究二]

碳酸根離子和硫酸根離子都可以和鋇離子反應生成沉淀，故不能確定一定含有硫酸根離子。碳酸鋇遇酸會反應溶解，而硫酸鋇沉淀不會與酸反應，故可以加入過量的稀硝酸（或稀鹽酸），如果沉淀全部溶解，說明不含有硫酸根，如果沉淀部分溶解，說明碳酸根和硫酸根都含有，如果沉淀不溶解，說明只含有硫酸根。

[歸納總結(jié)]

經(jīng)討論我們能夠總結(jié)出，在確定試液中離子成分時，對所選試劑的要求是只與待測離子反應，產(chǎn)生明顯的唯一的實驗現(xiàn)象，且不引入其他待測離子（合理即可），才可以證明試液的組成。