Question

【题目】某无色溶液X，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO2—、CO32—、SO42—中的若干种离子组成，取该溶液进行如下实验：

（1）气体B的成分是______________。

（2）写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式__________________________。

（3）通过上述实验，可确定X溶液中一定存在的离子是_________________________，尚未确定是否存在的离子是__________________，只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在，该方法是_________________________________。

Answer 1

【答案】 NH3 Al3+ +3HCO3- === Al(OH)3 ↓+ 3CO2 ↑ CO32- 、 AlO2- 、Na+ SO42- 在沉淀乙中加入过量稀硝酸，若有沉淀不溶解的现象存在，说明有该离子，若沉淀全溶则无该离子

【解析】溶液呈无色,则不含Fe3+,加入过量盐酸只产生气体,则一定含有CO32—,不含Ag+,反应后溶液呈酸性,加入过量碳酸氢铵溶液,生成气体和白色沉淀,则发生反应为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,则原溶液中含有AlO2—,则一定不含Ba2+、Al3+、Fe3+,因这些离子与 AlO2—发生相互促进的水解而不能大量共存,根据溶液电中性原则,一定含有Na+,最后加入过量氢氧化钡溶液,因之前加入的碳酸氢铵过量,则生成的白色沉淀可能为BaCO3,不能确定SO42—是否存在；据以上分析解答。

溶液呈无色,则不含Fe3+,加入过量盐酸只产生气体,则一定含有CO32—,不含Ag+,反应后溶液呈酸性,加入过量碳酸氢铵溶液,生成气体和白色沉淀,则发生反应应为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,则原溶液中含有AlO2—,则一定不含Ba2+、Al3+、Fe3+,因这些离子与 AlO2—发生相互促进的水解而不能大量共存,根据溶液电中性原则,一定含有Na+,最后加入过量氢氧化钡溶液,因之前加入的碳酸氢铵过量,则生成的白色沉淀可能为BaCO3,不能确定SO42—是否存在。

(1)气体A的成分是CO2,所涉及反应有:CO32-+2H+=H2O+CO2↑, Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,气体B为NH3,所涉及反应为:NH4++OH-=NH3↑+H2O；正确答案: NH3 。

(2) 溶液中含有AlO2—,加入过量盐酸发生反应: AlO2—+4H+=Al3++2H2O,加入过量碳酸氢铵溶液,生成气体和白色沉淀,则发生反应为: Al3++3HCO3- ===Al(OH)3↓+3CO2↑；正确答案: Al3+ +3HCO3- === Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑。

(3)由以上分析可以知道,X溶液中一定存在的离子是CO32-、AlO2- 、Na+ ,因最后加入过量氢氧化钡溶液，因之前加入的碳酸氢铵过量,则生成的白色沉淀可能为BaCO3,不能确定SO42—是否存在；可向所得沉淀乙中滴加足量的稀硝酸,若沉淀不完全溶解,则证明含有SO42—；正确答案：CO32-、AlO2- 、Na+ ；SO42- ；在沉淀乙中加入过量稀硝酸，若有沉淀不溶解的现象存在，说明有该离子，若沉淀全溶则无该离子。