Question

18．某无色溶液由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、^-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、MnO₄^-中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：
（已知：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑）
①取适量试液，加入过量盐酸，有无色无味气体生成，并得到溶液．
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲．
③在②所得溶液中加入过量氢氧化钡溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出．
根据上述现象，回答下列问题：
（1）溶液中一定存在的离子是CO₃^2-、Na⁺、AlO₂^-；
（2）溶液中一定不存在的离子是MnO₄^-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；
（3）证明白色沉淀甲是两性氢氧化物的有关离子方程式是Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（4）判断沉淀乙组成的实验方法是取少量沉淀乙置于试管中，加入足量盐酸，若沉淀全部溶解，则沉淀乙为BaCO₃；若沉淀不完全溶解，则沉淀乙为BaCO₃和BaSO₄．

Answer 1

分析 溶液无色，一定没有高锰酸根离子，
①能够与盐酸生成气体的离子为碳酸根离子，能够与碳酸根离子反应的离子不能存在；
②说明发生了双水解，一定存在与碳酸氢根离子发生双水解的离子；
③气体乙为氨气，白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡，据此进行推断．

解答 解：某无色溶液，说明溶液中一定不会存在高锰酸根离子，
①加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，生成的气体甲为二氧化碳，所以溶液中一定存在CO₃^2-，一定不存在SO₃^2-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺，阳离子只剩下了钠离子，根据溶液一定呈电中性可知溶液中一定存在Na⁺；
②在A所得溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，白色沉淀甲为氢氧化铝，原溶液中一定存在AlO₂^-，
③在B所得溶液中加入过量Ba（OH）₂溶液，也有气体生成，同时析出白色沉淀乙，白色沉淀一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡；
（1）由以上分析可知溶液中一定存在的离子有：CO₃^2-、Na⁺、AlO₂^-，故答案为：CO₃^2-、Na⁺、AlO₂^-；
（2）由以上分析可知溶液中一定不存在MnO₄^-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺，
故答案为：MnO₄^-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；
（3）白色沉淀甲为氢氧化铝，属于两性氢氧化物，既能和强酸反应又能和强碱反应，即Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O；Al（OH）₃+OH^-═^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（4）白色沉淀乙一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡，可加入盐酸检验，如沉淀部分溶解，则含有碳酸钡和硫酸钡，如沉淀全部溶解，则只含碳酸钡，
故答案为：取少量沉淀乙置于试管中，加入足量盐酸，若沉淀全部溶解，则沉淀乙为BaCO₃；若沉淀不完全溶解，则沉淀乙为BaCO₃和BaSO₄．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，题目难度不大，注意根据溶液呈电中性判断溶液中存在的离子方法，本题充分考查了学生的分析、理解能力，要求熟练掌握常见离子的检验方法．