21.(2010·沈阳模拟)某强碱性溶液中可能含有的离子是K+、NH4+、Al3+、AlO2-、
SO42-、SiO32-、CO32-、Cl-中的某几种离子,现进行如下实验:
①取少量的溶液用硝酸酸化后,加Ba(NO3)2溶液,无沉淀生成。
②另取少量溶液逐滴加入盐酸,其现象是:一段时间保持原样后,开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生一种气体,最后沉淀逐渐减少至消失。
(1)原溶液中肯定存在的离子是____________________________________,肯定不存在的离子是___________________________。
(2)已知一定量的原溶液中加入5mL
0.2mol/L盐酸时,沉淀会完全消失,加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g,则原溶液中是否含有Cl-?_________________。
(3)按照反应顺序逐步书写出②中发生反应的离子反应方程式
①H++OH-=H2O ②__________________
③__________________ ④HCO3-+H+=H2O+CO2↑
⑤__________________
[解析]强碱性溶液中一定不含Al3+、NH4+。取少量的溶液用硝酸酸化后,加Ba(NO3)2溶液,无沉淀生成,说明溶液中肯定不存在SO42-、SiO32-;根据实验②可以判断溶液中一定有AlO2-和CO32-,发生的反应依次为H++OH-=H2O、AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=H2O+CO2↑、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;所以溶液中一定存在OH-、AlO2-、CO32-和K+,一定不存在Al3+、NH4+、SO42-、
SiO32-。若原溶液中没有Cl-,加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀的质量为0.005L×0.2mol/×143.5g
/mol=0.1435g<0.187g,所以原溶液中含有Cl-。
[答案](1)OH-、AlO2-、CO32-、K+ Al3+、NH4+、SO42-、SiO32-
(2)含有Cl-
(3)②AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ ③CO32-+H+=HCO3-
⑤Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O