Question

【題目】在含有Na+的無色澄清溶液中，還可能含有下表中的部分離子。

陽離子	K+	Ag+	Ca2+	Ba2+	Fe3+
陰離子	NO3-	CO32-	SiO32-	SO42-	Cl-

?

為此某同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：

（ⅰ）向該溶液中加入足量稀鹽酸，生成白色膠狀沉淀并放出無色無味氣體。

（ⅱ）待反應(yīng)完全后，對（�。┻M(jìn)行過濾，取少量（�。┑臑V液，滴加AgNO3溶液，有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。

（ⅲ）另取少量（�。┑臑V液，滴加BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象。

回答下列問題：

（1）無需通過實(shí)驗(yàn)就能確定不存在的離子是___。

（2）該溶液中一定存在的陰離子有__，一定不存在的陰離子有___。

（3）實(shí)驗(yàn)（ⅰ）中生成沉淀的離子方程式為__。

（4）請?jiān)O(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證溶液中是否存在K+__。

Answer 1

【答案】Fe3+??? CO32-、SiO32-??? SO42-??? SiO32-+H2O=H2SiO3↓??? 用潔凈的鉑絲蘸取少量溶液，在酒精燈上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，若焰色反應(yīng)為紫色，則溶液中含有K+???

【解析】

根據(jù)溶液的顏色、實(shí)驗(yàn)過程中離子反應(yīng)及離子共存的規(guī)律，對實(shí)驗(yàn)中各離子檢驗(yàn)進(jìn)行分析，判斷溶液中一定存在什么離子、可能存在什么離子、一定不存在什么離子，據(jù)此分析。

根據(jù)題意“溶液為無色澄清溶液”可以知道：溶液中含有的離子一定能夠大量共存，且不含有顏色的Fe3+；由實(shí)驗(yàn)（ⅰ）可以知道，加入足量稀鹽酸，生成白色膠狀沉淀并放出無色無味氣體該溶液中一定含有CO32-、SiO32-，發(fā)生反應(yīng)CO32-+2H+=H2O+CO2↑、SiO32-+2H+=H2SiO3↓，Ca2+、Ag+、Ba2+與CO32-、SiO32-不能共存，則溶液中不存在Ca2+、Ag+、Ba2+，根據(jù)溶液為電中性，則一定含有陽離子，故一定含有K+；

（ⅱ）待反應(yīng)完全后，對（ⅰ）進(jìn)行過濾，取少量（�。┑臑V液，滴加AgNO3溶液，有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成，則濾液中含有Cl-，但由于（�。┲屑尤胂←}酸，則也可能來自于稀鹽酸，不能說明原溶液中含有Cl-；

（ⅲ）另取少量（�。┑臑V液，滴加BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，證明原溶液中不含SO42-；

上述實(shí)驗(yàn)中不能證明是否含有NO3-、Cl-，故不一定含有NO3-、Cl-；

（1）無需通過實(shí)驗(yàn)就能確定不存在的離子是Fe3+；

（2）該溶液中一定存在的陰離子有CO32-、SiO32-，一定不存在的陰離子有SO42-；

（3）實(shí)驗(yàn)（�。┲宣}酸與SiO32-反應(yīng)生成硅酸，生成沉淀的離子方程式為SiO32-+H2O=H2SiO3↓；

（4）通過焰色試驗(yàn)驗(yàn)證溶液中是否存在K+：用潔凈的鉑絲蘸取少量溶液，在酒精燈上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，若焰色反應(yīng)為紫色，則溶液中含有K+。