Question

12．某待測溶液中可能含有SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NO₃^-、Cl^-、Br^-中的若干種及一種常見金屬陽離子（Mⁿ⁺），現(xiàn)進行如下實驗（每次實驗所用試劑均是足量的，鑒定中某些成分可能沒有給出）．

請回答下列問題：（1）根據(jù)上述框圖信息填寫下表（不能確定的不填）：

	肯定存在的離子	肯定沒有的離子
化學式或離子符號

（2）寫出沉淀A三種可能的情況：BaSO₃；BaSO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₃；BaSO₃、BaCO₃、BaSO₄；，若氣體D遇空氣變紅棕色，則生成沉淀D時肯定發(fā)生的反應的離子方程式為3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-═2NO↑+3BaSO₄↓+H₂O．
（3）若Mⁿ⁺位于第三周期，則要確定它具體是何種離子的方法是做焰色反應實驗，觀察到黃色火焰，則說明是鈉．

Answer 1

分析 （1）由沉淀A與稀硝酸反應仍得到白色沉淀知白色沉淀D為BaSO₄，由于還生成氣體D，氣體D可能為N0，還可能是CO₂，故溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一種，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一種；由每次實驗所用試劑均足量知溶液A中含有Ba²⁺，在加入堿后能得到白色沉淀B，則原待測溶液中一定含有HCO₃^-；溶液B中加入足量的氯水后仍得到無色溶液，說明原待測液中無Br^-，不能確定是否有NO₃^-、CO₃^2-、Cl^-；
（2）根據(jù)溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一種，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一種可知沉淀A的可能成分；若氣體D遇空氣變紅色時，表明D中肯定有NO，沉淀D中肯定有BaSO₃，據(jù)此寫出離子方程式；
（3）處于第三周期的金屬陽離子有Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺，由于Al³⁺與HCO₃^-不能大量共存，故金屬陽離子不可能是Al³⁺，即Mⁿ⁺只能是Na⁺或K⁺，可通過焰色實驗來確定是鎂還是鈉，

解答 解：（1）沉淀A與稀硝酸反應仍得到白色沉淀知白色沉淀D為BaSO₄，由于還生成氣體D，氣體D可能是稀硝酸與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應生成的N0，還可能是稀硝酸與CO₃^2-反應CO₂，或兩者均有，故溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一種，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一種；由每次實驗所用試劑均足量知溶液A中含有Ba²⁺，在加入堿后能得到白色沉淀B，則原待測溶液中一定含有HCO₃^-；溶液B中加入足量的氯水后仍得到無色溶液，說明原待測液中無Br^-，不能確定是否有NO₃^-、CO₃^2-、Cl^-，
根據(jù)以上分析可知，原待測溶液中一定含有HCO₃^-；一定沒有無Br^-；故答案為：

	肯定存在的離子	肯定不存在的離子
化學式或離子符號	HCO${\;}_{3}^{-}$	Br-

（2）沉淀A與稀硝酸反應仍得到白色沉淀知白色沉淀D為BaSO₄，由于還生成氣體D，氣體D可能是稀硝酸與SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應生成的N0，還可能是稀硝酸與CO₃^2-反應CO₂，或兩者均有，故溶液中SO₄^2-、SO₃^2-至少有一種，SO₃^2-、CO₃^2-至少有一種，故沉淀A可能只有BaSO₃，可能為BaSO₃、BaSO₄，可能為BaCO₃、BaSO₄，可能為BaCO₃、BaSO₃，還可能為BaSO₃、BaCO₃、BaSO₄；
若氣體D遇空氣變紅色時，表明D中肯定有NO，沉淀A中肯定有BaSO₃，生成沉淀D的離子方程式為：3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-═2NO↑+3BaSO₄↓+H₂O，
故答案為：BaSO₃；BaSO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃、BaSO₃；BaSO₃、BaCO₃、BaSO₄；3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-═2NO↑+3BaSO₄↓+H₂O；
（3）處于第三周期的金屬陽離子有Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺，由于Al³⁺與HCO₃^-不能大量共存，故金屬陽離子不可能是Al³⁺，即Mⁿ⁺只能是Na⁺或K⁺，可通過焰色實驗來確定是鎂還是鈉，故答案為：做焰色反應實驗，觀察到黃色火焰，則說明是鈉．

點評 本題考查了常見陰陽離子的檢驗方法，注意根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷離子共存，要掌握根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷存在的離子，排除與該離子反應的離子，本題難度中等