Question

已知某溶液X可能由K⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、、、、I^-、、中的若干种离子组成。某化学兴趣小组通过下列实验确定了其组成。

(1)根据下列实验步骤和现象，推断实验结论：

实验步骤与实验现象	实验结论
Ⅰ.观察溶液：无色透明	①原溶液中一定不含的离子是____。
Ⅱ.取适量该溶液，加入过量的硝酸，有气体生成，并得到无色溶液	②原溶液中一定不含的离子是_____，一定含有的离子是____。
Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀A	③原溶液中还一定含有的离子是____，生成沉淀A的离子方程式为____。
Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中再逐滴加入氢氧化钡溶液至过量，加热也有气体生成，同时析出白色沉淀B	④白色沉淀B中一定含有___，可能含有____。

(2)上述实验步骤Ⅳ中开始阶段一定发生的离子方程式是______。

(3)该化学兴趣小组的同学为了进一步确定B的成分，取一定量经洗涤后的B与Y溶液反应，白色固体的物质的量与Y溶液体积之间的关系如图所示。

Y可能为(填化学式)____，B的组成为______。

Answer

Cu2+、Fe2+、 I-、、Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+ 、K+ Al3+＋3===Al(OH)3↓＋3CO2↑ BaCO3 BaSO4 Ba2+＋2OH-＋2===BaCO3↓＋＋2H2O HCl(或HNO3) BaSO4和BaCO3，且＝

【解析】

I．观察溶液：无色透明，一定不存在有色离子：Cu2＋、、Fe2＋；

Ⅱ．取适量该溶液，加入过量的硝酸，有气体生成，该气体为二氧化碳，溶液中一定存在，一定不存在与CO32－离子反应的Mg2＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋离子；得到无色溶液，一定不存在I－、，再根据溶液呈电中性判断原溶液中一定存在唯一阳离子K＋；

Ⅲ．在Ⅱ所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀A，说明溶液中一定存在铝离子，原溶液中一定存在；

IV．在Ⅲ所得溶液中含有过量的碳酸氢铵，加入过量Ba(OH)2溶液至过量，加热会有氨气生成，白色沉淀可能为碳酸钡或碳酸钡和硫酸钡的混合物。

(1)I．观察溶液：无色透明，一定不存在有色离子：Cu2＋、MnO4－、Fe2＋；故答案为：Cu2＋、MnO4－、Fe2＋；

Ⅱ．取适量该溶液，加入过量的硝酸，有气体生成，该气体为二氧化碳，溶液中一定存在，一定不存在与离子反应的Mg2＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋离子；得到无色溶液，一定不存在I－、，再根据溶液呈电中性判断原溶液中一定存在唯一阳离子K＋；故答案为：I-、、Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+；、K+；

Ⅲ．在Ⅱ所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀A，说明溶液中一定存在铝离子，原溶液中一定存在，反应的离子方程式为Al3＋+3=Al(OH)3↓+3CO2↑，故答案为：；Al3+＋3=Al(OH)3↓＋3CO2↑；

IV．在Ⅲ所得溶液中含有过量的碳酸氢铵，加入过量Ba(OH)2溶液至过量，加热会有氨气生成，白色沉淀可能为碳酸钡或碳酸钡和硫酸钡的混合物，故答案为：BaCO3；BaSO4；

(2)实验Ⅳ中开始阶段发生反应为过量的碳酸氢铵与氢氧化钡反应，反应的离子方程式为：2HCO3－+Ba2＋+2OH=BaCO3↓+2H2O+，故答案为：2HCO3－+Ba2＋+2OH=BaCO3↓+2H2O+；

(3)沉淀B部分溶液Y酸，Y可能为硝酸或盐酸，则B中一定含有BaCO3、BaSO4，由图象可知 =，故答案为：HCl或HNO3；BaCO3、BaSO4且 =。