Question

1．某無色溶液中含有K⁺、Cl^-、OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-，為檢驗溶液中所含的某些陰離子，限用的試劑有：鹽酸、硝酸、硝酸銀溶液、硝酸鋇溶液、溴水和酚酞溶液．檢驗其中OH^-的實驗方法省略，檢驗其他陰離子的過程如圖所示．
（1）圖中試劑①～⑤溶質的化學式分別是
①Ba（NO₃）₂，②HCl，③HNO₃，④Br₂，⑤AgNO₃．
（2）圖中現象a、b、c表明檢驗出的離子分別是aSO₃^2-、bSO₄^2-、cCl^-．
（3）白色沉淀A加試劑②反應的離子方程式是BaSO₃+2H⁺═Ba²⁺+SO₂↑+H₂O．
（4）無色溶液C加試劑③的主要目的是中和OH^-，防止對Cl^-的檢驗產生干擾．

Answer 1

分析 （1）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體E能使溴水褪色，硫酸鋇不溶解于硝酸中，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，試劑②為鹽酸或硝酸，試劑④為溴水，無色溶液C呈堿性，加入過量試劑③硝酸調整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀；
（2）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應生成二氧化硫氣體，二氧化硫能使溴水褪色，反應方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，硫酸鋇不溶解，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，由此可推測試劑②為某酸，與亞硫酸鋇反應放SO₂氣體，但是后面需要檢測SO₄^2-，如果加入硝酸會將SO₃^2-氧化，影響對SO₄^2-的判斷，故應為鹽酸，試劑④為溴水，所以現象a檢驗出的陰離子為SO₃^2-，現象b檢驗出的陰離子為SO₄^2-；無色溶液C呈堿性，加入過量試劑③硝酸調整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀，故現象c檢驗出的陰離子為Cl^-；
（3）亞硫酸鋇可以和強酸反應生成可溶性的鋇鹽和水以及二氧化硫；
（4）無色溶液A中含有OH^-，OH^-和硝酸銀反應生成氧化銀黑色沉淀，干擾對Cl^-的檢驗，所以加入過量稀硝酸，中和OH^-，防止對Cl^-的檢驗產生干擾．

解答 解：（1）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應生成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體E能使溴水褪色，硫酸鋇不溶解于硝酸中，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，試劑②為鹽酸或硝酸，試劑④為溴水，無色溶液C呈堿性，加入過量試劑③硝酸調整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀，
故答案為：Ba（NO₃）₂；HCl；HNO₃；Br₂；AgNO₃；
（2）SO₃^2-、SO₄^2-與Ba（NO₃）₂溶液反應分別生成亞硫酸鋇和硫酸鋇白色沉淀，亞硫酸鋇與鹽酸反應生成二氧化硫氣體，二氧化硫能使溴水褪色，反應方程式：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，硫酸鋇不溶解，故試劑①為Ba（NO₃）₂溶液，由此可推測試劑②為某酸，與亞硫酸鋇反應放SO₂氣體，但是后面需要檢測SO₄^2-，如果加入硝酸會將SO₃^2-氧化，影響對SO₄^2-的判斷，故應為鹽酸，試劑④為溴水，所以現象a檢驗出的陰離子為SO₃^2-，現象b檢驗出的陰離子為SO₄^2-；無色溶液C呈堿性，加入過量試劑③硝酸調整溶液呈酸性，再加入試劑⑤硝酸銀溶液，生成氯化銀白色沉淀，故現象c檢驗出的陰離子為Cl^-，
故答案為：SO₃^2-；SO₄^2-；Cl^-；
（3）亞硫酸鋇可以和強酸反應生成可溶性的鋇鹽和水以及二氧化硫，即BaSO₃+2H⁺═Ba²⁺+SO₂↑+H₂O，故答案為：BaSO₃+2H⁺=Ba²⁺+SO₂↑+H₂O；
（4）無色溶液A中含有OH^-，OH^-和硝酸銀反應生成氧化銀黑色沉淀，干擾對Cl^-的檢驗，所以加入過量稀硝酸，中和OH^-，防止對Cl^-的檢驗產生干擾，
故答案為：中和OH^-，防止對Cl^-的檢驗產生干擾．

點評 本題考查無機框圖題，為高頻考點，涉及常見離子的檢驗，試題涉及物質的推斷、離子的性質及檢驗方法、化學方程式的書寫等知識，根據反應現象推斷各物質的成分是解題的關鍵，綜合性較強，題目難度中等．