Question

【题目】某无色溶液X，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO2﹣、CO32﹣、SO42﹣中的若干种离子组成，取该溶液进行如下实验：

(1)气体A的成分是________(填化学式，下同)，气体B的成分是________。

(2)写出步骤①发生反应的所有离子方程式________________________。

(3)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式________________________。

(4)通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的离子是________，尚未确定是否存在的离子是________，只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是________________________________________________________。

Answer 1

【答案】CO2 NH3 CO3+2H+=H2O+CO2 ↑ AlO2-+4H+=Al3++2H2O Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2 ↑ Na+、CO32-、AlO2- SO42- 向所得沉淀乙中滴加足量的稀硝酸，若沉淀不完全溶解，则证明含有SO42﹣

【解析】

溶液X为无色溶液，即X中一定不含有Fe3＋，Ag＋与AlO2－、CO32－、SO42－不能大量共存，Ba2＋与CO32－、SO42－不能大量共存，Al3＋与AlO2－、CO32－不能大量共存，根据反应①，产生气体A，气体A只能为CO2，X溶液中一定含有CO32－，即X溶液一定不含有Al3＋、Ag＋、Ba2＋，反应①中加入盐酸过量，反应②中加入过量的NH4HCO3，产生的气体为CO2，白色沉淀甲只能为Al(OH)3，则X溶液中一定含有AlO2－，碳酸氢铵过量，与过量Ba(OH)2反应，并加热，得到气体为NH3，白色沉淀乙一定含有BaCO3，可能含有BaSO4，据此分析即可；

溶液X为无色溶液，即X中一定不含有Fe3＋，Ag＋与AlO2－、CO32－、SO42－不能大量共存，Ba2＋与CO32－、SO42－不能大量共存，Al3＋与AlO2－、CO32－不能大量共存，根据反应①，产生气体A，气体A只能为CO2，X溶液中一定含有CO32－，即X溶液一定不含有Al3＋、Ag＋、Ba2＋，反应①中加入盐酸过量，反应②中加入过量的NH4HCO3，产生的气体为CO2，白色沉淀甲只能为Al(OH)3，则X溶液中一定含有AlO2－，碳酸氢铵过量，与过量Ba(OH)2反应，并加热，得到气体为NH3，白色沉淀乙一定含有BaCO3，可能含有BaSO4，

（1）根据上述分析，气体A为CO2，气体B为NH3；

（2）反应①中发生离子方程式为2H＋＋CO32－=CO2↑＋H2O、AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O；

（3）Al3＋与HCO3－发生双水解反应，其离子方程式为Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3↓＋3CO2↑；

（4）根据上述分析，X溶液中一定含有的离子是AlO2－、CO32－，一定不含有的离子是Ba2＋、Al3＋、Ag＋、Fe3＋，可能含有的离子是SO42－，根据溶液呈现电中性，推出X溶液中一定含有Na＋，即X中一定含有的离子是AlO2－、CO32－、Na＋；白色沉淀乙一定含有BaCO3，可能含有BaSO4，BaCO3溶于硝酸，BaSO4不溶于硝酸，因此检验是否存在SO42－，需要向所得沉淀乙中滴加足量的稀硝酸，若沉淀不完全溶解，则证明含有SO42-。