Question

某无色溶液，由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干离子组成．取该溶液进行以下反应：
①取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色透明溶液；
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；
③在②所得溶液中加入过量Ba（OH）₂溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出．
（1）溶液中一定不存在的离子是

 

；
（2）溶液中一定存在的离子是

 

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（3）向沉淀乙中加入过量盐酸，现象是

 

；
该反应的离子方程式是

 

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Answer 1

考点：常见离子的检验方法

专题：离子反应专题

分析：无色溶液中一定不含MnO₄^-；
①取适量试液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液，说明一定含CO₃^2-、CO₃^2-与Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺反应产生沉淀，一定不含Ba²⁺、Ag⁺，Al³⁺；
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；分析现象，①中过量盐酸与碳酸氢铵反应生成气体为二氧化碳；析出白色沉淀甲只能是碳酸氢根离子和Al³⁺反应生成氢氧化铝沉淀；
③在②所得溶液中再加入过量Ba（OH）₂溶液，有气体B生成，并有白色沉淀乙析出．氢氧化钡和过量的碳酸氢铵溶液反应生成碳酸钡沉淀和氨气；若含有硫酸根离子也会生成白色沉淀．

解答： 解：①根据无色溶液，确定不会MnO₄^-．加入过量盐酸，有气体生成，确定含CO₃^2-，CO₃^2-与Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺反应产生沉淀；推断一定不含Ba²⁺、Ag⁺，Al³⁺；依据电荷守恒可知一定存在阳离子为Na⁺；
②在①所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀，①中过量盐酸与碳酸氢铵反应，NH₄HCO₃+HCl=NH₄Cl+H₂O+CO₂↑，过量的碳酸氢铵溶液与某离子反应有沉淀生成，只能是AlO₂^-与HCl反应得到的Al³⁺，故含有AlO₂^-；
③在②所得溶液中加入过量浓Ba（OH）₂溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出，②中剩余的碳酸氢铵溶液与Ba（OH）₂溶液反应，NH₄HCO₃+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O，SO₄^2-与Ba（OH）₂溶液也反应，SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；故白色沉淀乙可能是BaCO₃或BaSO₄或BaCO₃和BaSO₄的混合物；
综上所述：
（1）可能含有SO₄^2-；一定不存在MnO₄^-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺，故答案为：MnO₄^-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；
（2）溶液中一定含有Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-；故答案为：Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-；
（3）向沉淀乙中加入过量盐酸，现象是白色沉淀（部分或全部）溶解，产生无色无味气体；该反应的离子方程式是BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案为：白色沉淀（部分或全部）溶解，产生无色无味气体；BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O．

点评：本题考查了物质检验，离子反应的性质应用，反应现象的分析判断，注意加入过量试剂的作用，题目难度中等．