Question

在某无色溶液，只含有下列8种离子中的一种或几种：Na⁺、H⁺、Ag⁺、Mg²⁺、Cl^-、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-．已知该溶液能跟铝粉反应，且放出的气体只有H₂．试回答：
（1）若溶液和铝粉反应后有AlO₂^-生成，则溶液中一定含有大量的

 

离子，还可能含有大量的

 

离子．写出此时放H₂的离子方程式

 

．
（2）若溶液和铝粉反应后有Al³⁺生成，则溶液中一定含有大量的

 

离子，原溶液中一定不含有大量的

 

离子．写出此时放H₂的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

分析：跟金属铝反应生成H₂的溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，当生成Al³⁺时，溶液为酸溶液，当生成AlO₂^-时，溶液为碱溶液，然后利用离子的共存来分析，并注意离子在水中的颜色．

解答： 解：离子均为无色，与无色透明溶液符合；铝，既能与酸作用产生氢气，也能与碱作用产生氢气，
（1）溶液和铝粉反应后有AlO₂^-生成，溶液显碱性时，Mg²⁺、H⁺、Ag⁺、HCO₃^-不能存在，根据溶液不显电性，一定存在阳离子，即阳离子只有Na⁺，说明原溶液中的阴离子一定含OH^-，可能含NO₃^-、Cl^-，则此时放H₂的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：Na⁺、OH^-；Cl^-、NO₃^-；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）溶液和铝粉反应后有Al³⁺生成，溶液显酸性，则HCO₃^-、OH^-不存在，由于硝酸与金属反应一般没有氢气产生，因此也不存在NO₃^-，
根据溶液不显电性，一定存在阴离子，即溶液中肯定有Cl^-，而Ag⁺可与Cl^-生成沉淀，说明原溶液中也不存在Ag⁺，
即溶液中一定含有大量的H⁺、Cl^-，可能含Na⁺、Mg²⁺，一定不存在HCO₃^-、OH^-、NO₃^-，此时放H₂的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
故答案为：H⁺、Cl^-；HCO₃^-、OH^-、NO₃^-；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．

点评：本题考查物质的检验及离子的共存问题，明确常见离子之间的反应是解答本题的关键，并注意利用溶液为电中性、溶液的酸碱性等来分析解答即可，题目难度不大．