Question

5．某无色透明溶液中可能含有下列离子：Mg²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、H⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，OH^-、NO₃^-、HCO₃^-中的几种，已知溶液能与铝反应且只放出H₂一种气体．回答下列问题：
（1）若溶液与铝反应生成Al³⁺，溶液中一定大量存在的离子有H⁺、SO₄^2-，可能存在的离子有Mg²⁺．
（2）若溶液与铝反应生成AlO₂^-，溶液中一定大量存在的离子有OH^-、Ba²⁺，可能存在的离子有NO₃^-．

Answer 1

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：无色透明溶液，说明原溶液中不存在Cu²⁺；铝既能与酸作用产生氢气，也能与碱作用产生氢气，
（1）当与酸作用时，溶液显酸性，则SO₃^2-、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SO₄^2-，而Ag⁺、Ba²⁺可与SO₄^2-生成沉淀，说明原溶液中也不存在Ag⁺、Ba²⁺，
即此时溶液中一定含H⁺、SO₄^2-，可能存在Mg²⁺离子，
故答案为：H⁺、SO₄^2-；Mg²⁺；
（2）当溶液显碱性时，Mg²⁺、Cu²⁺、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Ba²⁺，
说明原溶液中的阴离子只能是OH^-、NO₃^-，则原溶液中一定存在的离子为OH^-、Ba²⁺，可能存在NO₃^-，
故答案为：OH^-、Ba²⁺；NO₃^-．

点评 本题考查Al的化学性质及离子的共存问题，为高频考点，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、离子的颜色等来分析解答，题目难度不大．