Question

已知在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂．某无色透明溶液跟金属铝反应放出H₂．试判断下列离子：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、H⁺、Ag⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、OH^-、NO₃^-，在下列两种情况下何者能存在于溶液中．
（1）当生成Al³⁺时，可能大量存在

H⁺、Mg²⁺、SO₄^2-

．
（2）当生成AlO₂^-时，可能存在

OH^-、Ba²⁺、NO₃^-

．

Answer 1

分析：溶液无色，则一定不存在Cu²⁺离子；
（1）当生成Al³⁺时，说明溶液呈酸性，因在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂，则一定不存在NO₃^-离子，与H⁺离子反应的离子不能大量共存；
（2）当生成AlO₂^-时，说明溶液呈碱性，溶液中存在大量的OH^-离子，与OH^-离子反应的离子不能大量共存，以此解答该题．

解答：解：溶液无色，则一定不存在Cu²⁺离子；
（1）当生成Al³⁺时，说明溶液呈酸性，因在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂，则一定不存在NO₃^-离子，酸性溶液中不存在HCO₃^-、OH^-离子，根据溶液电荷守恒，则溶液中一定存在阴离子，即SO₄^2-离子一定存在，而Ba²⁺、Ag⁺与SO₄^2-离子生成难溶或微溶于水的沉淀，则一定不存在Ba²⁺、Ag⁺离子，则可能大量存在H⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，故答案为：H⁺、Mg²⁺、SO₄^2-；
（2）当生成AlO₂^-时，说明溶液呈碱性，溶液中存在大量的OH^-离子，与OH^-离子反应的Mg²⁺、Cu²⁺、H⁺、Ag⁺、HCO₃^-离子不能大量存在，根据溶液电荷守恒，则溶液中一定存在阳离子，即Ba²⁺离子一定存在，而Ba²⁺与SO₄^2-离子生成难溶于水的沉淀，则一定不存在SO₄^2-离子，则可能大量存在OH^-、Ba²⁺、NO₃^-，故答案为：OH^-、Ba²⁺、NO₃^-．

点评：本题考查离子大量共存问题，题目难度中等，本题注意从溶液颜色、酸碱性以及可能发生的反应类型等角度判断．