题目内容

某无色溶液只由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干种组成．取该溶液做如下实验：
①取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液．
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体A生成，同时析出白色沉淀甲；
③在②所得溶液中再加入过量Ba（OH）₂溶液，有气体B生成，并有白色沉淀乙析出．
根据上述实验回答下列问题：
（1）溶液中一定存在的离子是

Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-

．可能存在的离子是

SO₄^2-

．
（2）碳酸氢铵溶液与过量Ba（OH）₂溶液反应的离子方程式

Ba²⁺+2OH^-+NH₄⁺+HCO₃^-=BaCO₃↓+H₂O+NH₃?H₂O

．

分析：无色溶液中一定不含MnO₄^-；
①取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液，说明一定含CO₃^2-、CO₃^2-与Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺反应产生沉淀，一定不含Ba²⁺、Ag⁺，Al³⁺；
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体A生成，同时析出白色沉淀甲；分析现象，①中过量盐酸与碳酸氢铵反应生成气体A为二氧化碳；析出白色沉淀甲只能是碳酸氢根离子和铝离子水解的产物氢氧化铝沉淀；
③在②所得溶液中再加入过量Ba（OH）₂溶液，有气体B生成，并有白色沉淀乙析出．氢氧化钡和过量的碳酸氢铵溶液反应生成碳酸钡沉淀和氨气；若含有硫酸根离子也会生成白色沉淀．

解答：解：①根据无色溶液，确定不会MnO₄^-．加入过量盐酸，有气体生成，确定含CO₃^2-，CO₃^2-与Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺反应产生沉淀；推断一定不含Ba²⁺、Ag⁺，Al³⁺；依据电荷守恒可知一定存在阳离子为Na⁺；
②在①所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，①中过量盐酸与碳酸氢铵反应，NH₄HCO₃+HCl=NH₄Cl+H₂O+CO₂↑，过量的碳酸氢铵溶液与某离子反应有沉淀生成，只能是AlO₂^-与HCl反应得到的Al³⁺，故含有AlO₂^-；
③在②所得溶液中加入过量浓Ba（OH）₂溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出，②中剩余的碳酸氢铵溶液与Ba（OH）₂溶液反应，NH₄HCO₃+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O，SO₄^2-与Ba（OH）₂溶液也反应，SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；故白色沉淀乙可能是BaCO₃或BaSO₄或BaCO₃和BaSO₄的混合物；
综上所述：（1）溶液中一定含有Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-；可能含有SO₄^2-；一定不存在MnO₄^-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺，故答案为：Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-；SO₄^2-；
（2）碳酸氢铵溶液与过量Ba（OH）₂溶液反应，碳酸氢铵全部反应，反应的离子方程式为：Ba²⁺+2OH^-+NH₄⁺+HCO₃^-=BaCO₃↓+H₂O+NH₃?H₂O，
故答案为：Ba²⁺+2OH^-+NH₄⁺+HCO₃^-=BaCO₃↓+H₂O+NH₃?H₂O．

点评：本题考查了物质检验，离子反应的性质应用，反应现象的分析判断，注意加入过量试剂的作用，题目难度中等．