Question

2．已知在含H⁺和NO₃^-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．溶液中只可能存在下列离子：NH₄⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、H⁺、Ag⁺、SO₃^2-、SO₄^2-、OH^-、HCO₃^-、CH₃COO^-、NO₃^-，试判断在下列两种情况下何者能存在于溶液中．
（1）当生成Al³⁺时，可以大量存在的离子有NH₄⁺、Mg²⁺、H⁺、SO₄^2-．
（2）当生成AlO₂^-时，可以大量存在的离子有Ba²⁺、OH^-、CH₃COO^-、NO₃^-．

Answer 1

分析 无色透明溶液跟金属铝反应放出H₂．为非氧化性酸或强碱溶液，根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等，不能发生氧还原反应等，则离子大量共存，并结合离子的颜色来解答．

解答 解：无色透明溶液跟金属铝反应放出H₂．为非氧化性酸或强碱溶液，无色溶液一定不含Cu²⁺、Fe³⁺，
（1）当生成Al³⁺时，溶液显酸性，不能存在与氢离子反应的SO₃^2-、OH^-、HCO₃^-、CH₃COO^-，且Al、NO₃^-发生氧化还原反应不生成氢气，不能存在NO₃^-，有电荷守恒可知一定存在阴离子为SO₄^2-，与SO₄^2-反应的Ag⁺、Ba²⁺离子不能存在，可以大量存在的离子有NH₄⁺、Mg²⁺、H⁺、SO₄^2-．
故答案为：NH₄⁺、Mg²⁺、H⁺、SO₄^2-；
（2）当生成AlO₂^-时，溶液显碱性，与氢氧根离子反应的HCO₃^-、NH₄⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、H⁺、Ag⁺不能存在，由电荷守恒可知一定含阳离子为Ba²⁺，与Ba²⁺反应的SO₃^2-、SO₄^2-不能存在，可以大量存在的离子有Ba²⁺、OH^-、CH₃COO^-、NO₃^-，
故答案为：Ba²⁺、OH^-、CH₃COO^-、NO₃^-．

点评 本题考查离子的共存，为高频考点，把握习题中的信息及常见离子之间的反应为解答的关键，侧重复分解反应、氧化还原反应的离子共存考查，题目难度不大．