Question

某無色溶液X，由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干種離子組成，取溶液進行如下連續(xù)實驗：

（1）氣體A的成分是

 

（填化學式），氣體B的成分是

 

（填化學式）．
（2）X溶液中一定存在的離子是

 

（用離子符號表示）．
（3）寫出步驟②時形成白色沉淀甲的離子方程式

 

．
（4）通過上述實驗，白色沉淀乙的組成可能是

 

；只要設計一個簡單的后續(xù)實驗就可以確定該沉淀的組成，該方法是

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題

分析：溶液呈無色，則不含MnO₄^-，加入過量鹽酸只產生氣體，則一定含有CO₃^2-，不含Ag⁺、Al³⁺，反應后溶液呈酸性，加入過量碳酸氫銨溶液，生成氣體和白色沉淀，則發(fā)生反應應為：Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，則原溶液中含有AlO₂^-，則一定不含Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，因這些離子與AlO₂^-發(fā)生相互促進的水解而不能大量共存，根據(jù)溶液電中性原則，一定含有Na⁺，最后加入過量氫氧化鋇溶液，因之前加入的碳酸氫銨過量，則生成的白色沉淀可能為BaCO₃，不能確定SO₄^2-是否存在．

解答： 解：溶液呈無色，則一定不含MnO₄^-，
1、取適量溶液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到無色溶液，說明溶液中含有CO₃^2-，則一定不含Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；
2、在（Ⅰ）所得溶液中加入過量NH₄HCO₃溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀甲，說明（Ⅰ）中含有Al³⁺，則原溶液中含有AlO₂^-；
3、在（Ⅱ）所得溶液中加入過量Ba（OH）₂溶液也有氣體生成，同時析出白色沉淀乙，該氣體為氨氣，沉淀為BaCO₃或BaSO₄，不能確定原溶液中是否含有SO₄^2-，
根據(jù)溶液電中性原則可知含有Na⁺，所以溶液中一定含有Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，
所以：
（1）氣體A的成分是：二氧化碳，氣體B的成分是氮氣，故答案為：CO₂；NH₃；
（2）X溶液中一定存在的離子是：Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，故答案為：Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-；
（3）寫出步驟②形成白色沉淀甲，是鋁離子和碳酸氫根離子發(fā)生雙水解，生成氫氧化鋁，反應的離子的方程式為Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）溶液中含有碳酸根離子可能含有硫酸根離子所以加過量的氫氧化鋇生成白色沉淀一定含有碳酸鋇，可能有硫酸鋇，故答案為：一定含有碳酸鋇，可能有硫酸鋇．在沉淀乙中加足量的稀鹽酸，若沉淀全部溶解則說明只有BaCO₃，若不能全部溶解，說明是BaCO₃和BaSO₄的混合物．

點評：本題考查離子的推斷和離子共存問題，題目難度中等，本題注意根據(jù)物質反應的現(xiàn)象進行推斷，易錯點為SO₄^2-的確定．