Question

18．已知：3NO₃^-+8Al+5OH^-+2H₂O$\stackrel{△}{→}$3NH₃↑+8AlO₂^-．某地区的雾霾中可能含有如下可溶性离子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-、Cl^-．某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成如下实验：

根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论错误的是（　　）

• A． 试样中肯定存在NH₄⁺、SO₄^2-和NO₃^-，可能有Mg²⁺
• B． 试样中不一定存在Na⁺、Cl^-、HCO₃^-
• C． 沉淀2中可能含碳酸钡、碳酸镁和氢氧化铝
• D． 该雾霾中可能存在NaNO₃、NH₄HCO₃和MgSO₄

Answer 1

分析 试样溶液中加入过量Ba（OH）₂并加热，生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明气体1是NH₃，则试样中含有NH₄⁺；
向滤液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成气体2，该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色，说明含有气体2是NH₃，根据已知条件知，溶液2中含有NO₃^-，根据元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；
滤液1中通入CO₂，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐；
沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有SO₄^2-，能和过量Ba（OH）₂反应生成能溶于酸的沉淀，根据离子知，该沉淀为Mg（OH）₂，所以溶液中含有Mg ²⁺，结合题给选项分析解答．

解答 解：试样溶液中加入过量Ba（OH）₂并加热，生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明气体1是NH₃，则试样中含有NH₄⁺；
向滤液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成气体2，该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色，说明含有气体2是NH₃，根据已知条件知，溶液2中含有NO₃^-，根据元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；
滤液1中通入CO₂，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出气体，说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐，还可能掺杂着AlO₂^-与CO₂生成的Al（OH）₃沉淀；
沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸钡不溶于酸，说明原来溶液中含有SO₄^2-，以及能和过量Ba（OH）₂反应生成能溶于酸的沉淀，根据离子知，该沉淀为BaCO₃或Mg（OH）₂或两者均有，所以溶液中一定含SO₄^2-，还可能含有HCO₃^-、Mg ²⁺或两者均有；
A．通过以上分析知，试样中肯定存在NH₄⁺、SO₄^2-和NO₃^-，Mg²⁺的存在不能确定，故A正确；
B．通过以上分析知，试样中不能确定是否含有HCO₃^-、Na⁺、Cl^-，故B正确；
C．通过以上分析知，沉淀2中一定含碳酸钡，可能含氢氧化铝，无碳酸镁，故C错误；
D．根据以上分析知，试样中一定存在NH₄⁺、SO₄^2-和NO₃^-，可能存在Mg²⁺、HCO₃^-、Na⁺、Cl^-，所以该雾霾中可能存在NaNO₃、NH₄Cl和MgSO₄，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了物质的推断，明确物质的性质及特殊反应现象是解本题关键，根据物质的溶解性、物质的性质及题给信息来分析解答，题目难度中等．