Question

12．（1）某无色溶液可能含有下列离子中的几种：H⁺、Mg²⁺、Na⁺、Ag⁺、Cl^-、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-，已知该溶液能和金属铝反应，放出的气体只有氢气．试推断：若溶液和铝反应后有AlO₂^-生成，则原溶液中一定大量含有的离子是OH^-、Na⁺；还可能有较大量的离是Cl^-、NO₃^-；若溶液和铝反应后有Al³⁺生成，则原溶液中一定不能大量含有的离子是Ag⁺、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-．
（2）在含有Na⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-的稀溶液中，它们的物质的量之比为2：1：2：1．
①向该溶液中滴加酚酞试液数滴，溶液呈淡粉红色，有关反应的离子方程式为HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
②充分加热①步所得的溶液，加热的过程中观察到的现象有白色沉淀、产生气泡；有关反应的离子方程式为Mg²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+2CO₂↑．
（3）已知NaHSO₄是一种酸式盐．
①NaHSO₄溶液与NaHCO₃溶液反应的离子方程式为：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O．
②2mol/L的NaHSO₄溶液与1mol/L的Ba（OH）₂溶液等体积混合，反应的离子方程式为2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+2H₂O，若在反应后的溶液中继续滴加Ba（OH）₂溶液，写出发生反应的离子方程式Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）①该溶液中滴加酚酞试液数滴，溶液呈淡粉红色，因HCO₃^-水解生成OH^-；
②充分加热①步所得的溶液，Mg²⁺、HCO₃^-反应生成氢氧化镁和二氧化碳，以此来解答；
（3）①NaHSO₄溶液与NaHCO₃溶液反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；
①2mol/L的NaHSO₄溶液与1mol/L的Ba（OH）₂溶液等体积混合溶液中性，其反应式为：2NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+Na₂SO₄+2H₂O，以此书写离子方程式；
至中性时溶液中溶质只有Na₂SO₄，加入Ba（OH）₂溶液生成BaSO₄沉淀．

解答 解：离子均为无色，所有离子均与无色透明溶液符合；铝既能与酸作用产生氢气，也能与碱作用产生氢气，
（1）溶液和铝粉反应后有AlO₂^-生成，溶液显碱性时，Mg²⁺、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Na⁺，说明原溶液中的阴离子一定含OH^-，可能含NO₃^-、Cl^-；溶液和铝粉反应后有Al³⁺生成，溶液显酸性，则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Cl^-，而Ag⁺可与Cl^-生成沉淀，说明原溶液中也不存在Ag⁺，
故答案为：OH^-、Na⁺；Cl^-、NO₃^-；Ag⁺、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-；
（2）①该溶液中滴加酚酞试液数滴，溶液呈淡粉红色，因HCO₃^-水解生成OH^-，水解离子反应为HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，故答案为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
②加热①步所得的溶液，Mg²⁺、HCO₃^-反应生成氢氧化镁和二氧化碳，观察到有白色沉淀、产生气泡，碱性减弱，为中性溶液，则溶液为无色，离子反应为Mg²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+2CO₂↑，故答案为：白色沉淀、产生气泡；Mg²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+2CO₂↑；
（3）①NaHSO₄溶液与NaHCO₃溶液反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，离子方程式：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，故答案为：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O；
②NaHSO₄是二元强酸的酸式盐，可以理解为全部电离．当反应后溶液呈中性时，其反应式为：2NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+Na₂SO₄+2H₂O，则离子反应方程式为：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+2H₂O，此时溶液中溶质只有Na₂SO₄，加入Ba（OH）₂的离子反应方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案为：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+2H₂O；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．

点评 本题考查物质的检验及离子的共存问题，明确常见离子之间的反应、离子方程式的定量书写、溶液的酸碱性判断，为高频考点，把握水解原理及离子反应的书写方法为解答的关键，侧重水解反应的离子反应考查，题目难度不大．