Question

【题目】有一透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Al3＋、Ba2＋、NO3－、SO42－、Cl－、HCO3－，实验如下：

实验步骤	实验现象
（1）取pH试纸检验	溶液呈酸性
（2）取少量该溶液，加入Cu片和稀硫酸，加热	有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
（3）取少量该溶液，加入BaCl2溶液	有白色沉淀生成
（4）取（3）中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液	有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液	有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀溶解

由此判断：

（1）溶液中一定存在的离子有____________；溶液中肯定不存在的离子有__________；不能确定的离子有______________。

（2）写出上述实验步骤（2）中反应的离子方程式_______________________________。

（3）写出上述实验步骤（5）中沉淀溶解对应的反应的离子方程式_________________。

Answer 1

【答案】Al3＋、NO3－、SO42－Ba2＋、HCO3－K＋、Cl－3Cu+8H+ 2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2OAl(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O

【解析】取pH试纸检验，溶液呈酸性，则该溶液为酸溶液或强酸弱碱盐，溶液中无H+，则为强酸弱碱盐，水解显酸性，所以含Al3+，Al3+能与HCO3 －发生双水解Al3++3HCO3 －=Al（OH）3↓+3CO2↑，不含HCO3 －；加入Cu片和稀硫酸，加热，产生红棕色气体NO2，可知原溶液中含NO3 －；取该溶液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀，白色沉淀为BaSO4，可知原溶液中含SO42-，SO42 －+Ba2+=BaSO4↓，则不含Ba2+；取（3）中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀为AgCl，因第三步中加入了Cl －。不能 确定原溶液中是否含Cl －；取少量该溶液，加入NaOH溶液，先有沉淀，后沉淀溶解，Al3++3OH －=Al（OH）3↓，Al（OH）3+OH －=AlO2 －+2H2O，可知原溶液中含Al3+。K+无法确定。

综上可知：原溶液中一定含Al3＋、NO3－、SO42－，肯定不含Ba2＋、HCO3－，可能含有K＋、Cl－ 。

（1）溶液中一定存在的离子有Al3＋、NO3－、SO42－，溶液中肯定不存在的离子有Ba2＋、HCO3－，不能确定的离子有K＋、Cl－

（2）步骤（2）中稀硝酸与铜反应：3Cu+8H+ 2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O

（3）步骤（5）中Al（OH）3沉淀溶解：Al(OH)3 + OH- = AlO2 －+ 2H2O