Question

某无色溶液X，由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、[Al（OH）₄]^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干种离子组合，取溶液进行如下连续试验：（填化学用语）

（1）气体A的成分是：

 

，气体B的成分是

 

（2）X溶液中一定存在的离子是：

 

（3）写出步骤①发生反应的所有离子反应方程式：

 

（4）写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式：

 

（5）写出白色沉淀乙的可能组成：

 

．

Answer 1

考点：离子方程式的书写,常见离子的检验方法

专题：离子反应专题

分析：溶液呈无色，则一定不含MnO₄^-，
1、取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，说明溶液中含有CO₃^2-；
2、在（Ⅰ）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，说明（Ⅰ）中含有Al³⁺；
3、在（Ⅱ）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，该气体为氨气，沉淀为BaCO₃或BaSO₄．
结合离子共存问题解答该题．

解答： 解：溶液呈无色，则一定不含MnO₄^-，
1、取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，说明溶液中含有CO₃^2-，则一定不含Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；
2、在（Ⅰ）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，说明（Ⅰ）中含有Al³⁺，则原溶液中含有AlO₂^-；
3、在（Ⅱ）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，该气体为氨气，沉淀为BaCO₃或BaSO₄，不能确定原溶液中是否含有SO₄^2-，
根据溶液电中性原则可知含有Na⁺，所以溶液中一定含有Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，
所以：
（1）气体A的成分是：二氧化碳，气体B的成分是氮气，故答案为：CO₂；NH₃；
（2）X溶液中一定存在的离子是：Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，故答案为：Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-；
（3）写出步骤①发生反应的所有离子反应方程式：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O，故答案为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O；
 （4）写出步骤②形成白色沉淀甲，是铝离子和碳酸氢根离子发生双水解，生成氢氧化铝，反应的离子的方程式为Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（5）溶液中含有碳酸根离子可能含有硫酸根离子所以加过量的氢氧化钡生成白色沉淀一定含有碳酸钡，可能有硫酸钡，故答案为：一定含有碳酸钡，可能有硫酸钡．

点评：本题考查离子的推断和离子共存问题，题目难度中等，本题注意根据物质反应的现象进行推断，易错点为SO₄^2-的确定．