Question

某溶液中的溶质由下列中的几种离子构成：Na⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-．取该溶液进行有关实验，实验步骤及结果如下：
①向溶液中加入过量稀盐酸，得到气体甲和溶液甲；
②向溶液甲中加入过量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙；
③向溶液乙中加入过量Ba（OH）₂溶液，得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙；
④检验气体甲、气体乙、气体丙，都只含有一种成份，而且各不相同．
请回答下列问题：
（1）只根据实验①能得出的结论是

 

．
（2）沉淀丙中一定含有

 

，可能含有

 

．
（3）该溶液中肯定存在的离子有

 

．
（4）气体乙分子的结构式为

 

．
（5）向溶液甲中加入NH₄HCO₃溶液至过量，该过程中可能发生反应的离子方程式为

 

；

 

；

 

（根据需要，可不填完，也可补充）．

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：①向溶液中加入过量稀盐酸，得到气体甲和溶液甲，据此得出含有能与氢离子反应生成气体的离子，据此分析即可；
②向溶液甲中加入过量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙，据此得出沉淀乙为氢氧化铝、气体乙为二氧化碳，据此分析即可；
③向溶液乙中加入过量Ba（OH）₂溶液，得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙，沉淀丙一定含有BaCO₃可能含有BaSO₄，产生的气体丙为氨气，据此解答；
④检验气体甲、气体乙、气体丙，都只含有一种成份，而且各不相同，验证以上结论即可．

解答： 解：（1）通过实验①中，加入过量稀盐酸有气体产生，故溶液中至少含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一种，若含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一种，则一定不能含有Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；由于溶液中阴阳离子电荷守恒，故一定有阳离子为钠离子；故答案为：至少含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一种；一定不含有Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；一定含有Na⁺；
（2）实验②中加入NH₄HCO₃溶液，得到气体乙，证明原溶液中一定不含有碳酸根，实验①中产生的气体甲为SO₂，原溶液中一定含有SO₃^2-；气体乙为二氧化碳，溶液甲中能够与NH₄HCO₃溶液产生白色沉淀乙只有Al³⁺，则产生的溶液乙中主要含有碳酸根，钠离子，碳酸氢根，氯离子，铵离子，但不能确定是否含有硫酸根离子；
实验③中加入Ba（OH） ₂产生的沉淀丙中一定含有BaCO₃可能含有BaSO₄，产生的气体丙为氨气；故答案为：BaCO₃；BaSO₄；
（3）通过上述可知，原溶液中一定含有Na⁺、SO₃^2-、AlO₂^-三种离子，故答案为：Na⁺、SO₃^2-、AlO₂^-；
（4）气体乙为二氧化碳，故其分子结构式为O=C=O，故答案为：O=C=O；
（5）甲溶液中含有的主要离子有H+、Al³⁺故可能发生的离子反应为HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H ₂O；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案为：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O（2分）； Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

点评：本题主要考查的是常见离子的性质，属于高考常考题，本题难度较大，注意总结归纳．