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2.pH=1的无色澄清溶液,还含K+、Cu2+、Ba2+、SO42-、NO3-、I-、Cl-等离子中的两种或多种,忽略水电离出的H+和OH-,所有阴离子浓度均为0.1mol/L.进行如下实验:
①向100mL溶液加入Na2SO3后有气体产生,同时产生白色沉淀,继续滴加至不再产生沉淀.过滤,所得沉淀加盐酸不消失、洗涤、干燥、称得沉淀质量为1.165g.
②在①的滤液中加入AgNO3溶液,又有白色沉淀生成,再加硝酸沉淀不消失.
回答下列问题:
(1)在第①步反应生成气体的离子方程式为:2NO3-+3SO32-+2H+=3SO42-+2NO↑+H2O;在第②步反应中生成的白色沉淀是Ag2SO4(可能含AgCl).
(2)由以上实验,可判断原溶液中一定不含有的离子是Cu2+、SO42-、I-.
(3)能否确认原溶液中有无Cl-?若能请说明理由,若不能请设计一个简单实验进一步确认.

分析 pH=1的无色澄清溶液,显酸性,NO3-、I-发生氧化还原反应不能同时存在,Ba2+、SO42-结合生成沉淀不能同时存在,且一定不存在蓝色的Cu2+;
①向100mL溶液加入Na2SO3后有气体产生,同时产生白色沉淀,继续滴加至不再产生沉淀.过滤,所得沉淀加盐酸不消失、洗涤、干燥、称得沉淀质量为1.165g,可知白色沉淀为BaSO4,则一定含Ba2+、NO3-,原溶液中一定不含SO42-、I-.
②在①的滤液中加入AgNO3溶液,又有白色沉淀生成,再加硝酸沉淀不消失,由n(BaSO4)=$\frac{1.165g}{233g/mol}$=0.005mol,则n(Ba2+)=0.005mol,n(NO3-)=0.1L×0.1mol/L=0.1mol,②中白色沉淀应为硫酸银,可能含AgCl,所有阴离子浓度均为0.1mol/L,由电荷守恒可知,c(H+)+c(Ba2+)×2>c(NO3-),则原溶液中还含有Cl-,不含K+,以此来解答.

解答 解:pH=1的无色澄清溶液,显酸性,NO3-、I-发生氧化还原反应不能同时存在,Ba2+、SO42-结合生成沉淀不能同时存在,且一定不存在蓝色的Cu2+;
①向100mL溶液加入Na2SO3后有气体产生,同时产生白色沉淀,继续滴加至不再产生沉淀.过滤,所得沉淀加盐酸不消失、洗涤、干燥、称得沉淀质量为1.165g,可知白色沉淀为BaSO4,则一定含Ba2+、NO3-,原溶液中一定不含SO42-、I-.
②在①的滤液中加入AgNO3溶液,又有白色沉淀生成,再加硝酸沉淀不消失,由n(BaSO4)=$\frac{1.165g}{233g/mol}$=0.005mol,则n(Ba2+)=0.005mol,n(NO3-)=0.1L×0.1mol/L=0.1mol,②中白色沉淀应为硫酸银,可能含AgCl,所有阴离子浓度均为0.1mol/L,由电荷守恒可知,c(H+)+c(Ba2+)×2>c(NO3-),则原溶液中还含有Cl-,
(1)①步反应生成气体的离子方程式为2NO3-+3SO32-+2H+=3SO42-+2NO↑+H2O,0.1molNO3-反应生成0.15molSO42-,n(BaSO4)=0.005mol,则第②步反应中生成的白色沉淀是Ag2SO4(可能含AgCl),
故答案为:2NO3-+3SO32-+2H+=3SO42-+2NO↑+H2O;Ag2SO4(可能含AgCl);
(2)由上述分析可知,判断原溶液中一定不含有的离子是Cu2+、SO42-、I-,故答案为:Cu2+、SO42-、I-;
(3)由上述分析可知,c(H+)+c(Ba2+)×2>c(NO3-),能确定含Cl-,答:由电荷守恒可知含有Cl-.

点评 本题考查无机物的推断,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应及离子检验等为解答的关键,侧重分析与应用能力的能力,注意①中发生的氧化还原反应及离子共存、电荷守恒的应用,注意推断中易忽略氢离子,题目难度中等.

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