Question

20．某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H₂，试判断下列离子：Mg²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、H⁺、Ag⁺、SO${\;}_{4}^{2-}$、SO${\;}_{3}^{2-}$、OH^-、HCO${\;}_{3}^{-}$、NO${\;}_{3}^{-}$，何种离子能大量存在于此溶液中．
（1）当生成Al³⁺时，可能存在Mg²⁺、H⁺、SO₄^2-．
（2）当生成[Al（OH）₄]^-时，可能存在Ba²⁺、OH^-、NO₃^-．

Answer 1

分析 液无色，则一定不存在有色的Cu²⁺离子，与铝反应生成氢气，则溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子，
（1）当生成Al³⁺时，说明溶液呈酸性，因在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂，则一定不存在NO₃^-离子，与H⁺离子反应的离子不能大量共存；
（2）当生成AlO₂^-时，说明溶液呈碱性，溶液中存在大量的OH^-离子，与OH^-离子反应的离子不能大量共存，以此解答该题．

解答 解：该溶液能跟金属铝反应放出H₂，为非氧化性酸或强碱溶液，
（1）当生成Al³⁺时，溶液显酸性，与氢离子反应的不能存在SO₃^2-、HCO₃^-、OH ^-，且Al、NO₃^-发生氧化还原反应不能生成氢气，Cu²⁺为蓝色，由电荷守恒可知阴离子一定存在SO₄^2-，则不能存在Ba²⁺，可以可可能存在的离子为：Mg²⁺、H⁺、SO₄^2-，
故答案为：Mg²⁺、H⁺、SO₄^2-；
（2）当生成AlO₂^-时，溶液显碱性，与氢氧根离子反应的Mg²⁺、Cu²⁺、H⁺、HCO₃^-不能存在，由电荷守恒可知一定存在Ba²⁺，则与Ba²⁺反应的SO₄^2-、SO₃^2-不能存在，则溶液中可存在的离子为：Ba²⁺、OH^-、NO₃^-，
故答案为：Ba²⁺、OH^-、NO₃^-．

点评 本题考查离子的共存、常见离子的检验方法，为高频考点，题目难度中等，明确离子反应发生条件及常见离子的性质为解答关键，注意（1）中硝酸根离子判断为解答的易错点，试题培养了学生的逻辑推理能力及灵活应用能力．