Question

某无色溶液，其中可能存在的离子有：Na⁺、Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，现取该溶液进行实验，实验结果如下：

（1）生成沉淀甲的离子方程式为

 

．
（2）由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为

 

，试写出气体乙的结构式：

 

．
（3）沉淀丙可能是

 

（填化学式）．
（4）综合上述信息，可以肯定存在的离子有

 

．

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：由于无色溶液，则一定不存在Fe³⁺，与过量溴化氢反应生成了气体甲和淡黄色沉淀，沉淀若是溴化银，则不存在S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-，就不可能生成气体甲，所以淡黄色沉淀为单质硫，是硫化氢与二氧化硫反应生成的，溶液中一定存在硫离子和亚硫酸根离子，一定不会存在Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺，根据电荷守恒，Na⁺一定存在；
溶液甲中含有过量的溴化氢，与过量的碳酸氢铵反应，生成的气体乙为二氧化碳，白色沉淀只能为氢氧化铝，说明原溶液中一定含有偏铝酸根离子；
溶液乙与过量氢氧化钡溶液反应，生成的气体丙为氨气，白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡，
所以溶液中一定存在的离子有：Na⁺、S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-； 一定不存在的离子为：Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺；可能存在的离子为：CO₃^2-、SO₄^2-，
（1）硫离子和亚硫酸根离子在酸性环境下发生归中反应生成单质硫；
（2）铝离子和碳酸氢根之间能发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀；
（3）碳酸根、硫酸根均能和钡离子反应生成白色沉淀；
（4）根据离子共存和离子反应来确定存在的离子．

解答： 解：由于无色溶液，则一定不存在Fe³⁺，与过量溴化氢反应生成了气体甲和淡黄色沉淀，沉淀若是溴化银，则不存在S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-，就不可能生成气体甲，所以淡黄色沉淀为单质硫，是硫化氢与二氧化硫反应生成的，溶液中一定存在硫离子和亚硫酸根离子，一定不会存在Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺，根据电荷守恒Na⁺一定存在；
溶液甲中含有过量的溴化氢，与过量的碳酸氢铵反应，生成的气体乙为二氧化碳，白色沉淀只能为氢氧化铝，说明原溶液中一定含有偏铝酸根离子；
溶液乙与过量氢氧化钡溶液反应，生成的气体丙为氨气，白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡，
所以溶液中一定存在的离子有：Na⁺、S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-； 一定不存在的离子为：Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺；可能存在的离子为：CO₃^2-、SO₄^2-．
（1）根据所给的离子，硫离子和亚硫酸根离子在酸性环境下发生归中反应生成淡黄色的沉淀单质硫，即2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，
故答案为：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；
（2）偏铝酸根离子和氢溴酸反应后得到的铝离子，铝离子和碳酸氢根之间能发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀，二氧化碳的结构式为O=C=O，
故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；O=C=O；
（3）过量的碳酸氢铵和氢氧化钡反应一定会生成一定量的碳酸钡，硫酸根存在时，也会和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，所以沉淀丙可能是BaCO₃或BaCO₃和BaSO₄的混合物，
故答案为：BaCO₃或BaCO₃和BaSO₄；
（4）根据以上分析，可以确定溶液中一定含有AlO₂^-、S^2-、SO₃^2-、Na⁺，故答案为：AlO₂^-、S^2-、SO₃^2-、Na⁺．

点评：本题考查常见离子的检验及离子组成分的确定，题目难度中等，注意常见离子的检验方法，把握有关离子的性质，会书写反应的离子的方程式．