Question

某无色溶液，其中有可能存在以下离子：Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，现取该溶液进行有关试验，其结果如下：

回答下列问题：
（1）生成沉淀甲的离子方程式：                                     ；
已知气体甲由两种氧化物组成（不包括水蒸汽和HBr），请你设计实验逐一鉴别这两种成分，将所需试剂以及现象填入下表中（可不填满，表中每一行对应正确方可得分）

步骤	实验目的	试剂	现象
1
2
3
4

 
（2）由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式：                                     ；
（3）综上所述，该溶液中肯定存在的离子有：                     。
（4）针对溶液中可能存在的离子，用实验验证其是否存在的方法是                 
                                                                            。

Answer 1

（1）2S^2- + SO₃^2- + 6H⁺ =" 3S↓+" 3H₂O； （2分）
（3分，检验SO₂、除尽SO₂、检验CO₂ 各1分）

步骤	实验目的	试剂	现象
1	检验SO2	品红溶液	红色退去
2	除尽SO2	酸性高锰酸钾溶液	紫色变浅或不完全褪去
3	检验CO­2	澄清石灰水	变浑浊
4

 
（2）Al³⁺ + 3HCO₃^- = Al(OH)₃↓+ 3CO­₂↑； （2分）          
（3）S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、Na⁺、CO₃^2-。 （2分）
（4）取沉淀丙加入足量稀盐酸，若沉淀不能完全溶解，则原溶液中含SO₄^2-，沉淀全部溶解，则原溶液中无SO₄^2-。（答案合理给分）（2分）

解析试题分析：首先分析离子间的反应，如Ag⁺与题目所给的所以阴离子都能反应，不能大量共存，所以原溶液不含Ag⁺，然后在根据框图中的现象进一步分析，推出溶液所含的离子。
（1）原溶液不含Ag⁺，所以淡黄色沉淀甲不是AgBr，为SO₃²?与S²?在酸性条件下反应生成的S单质沉淀，所以离子方程式为：2S^2- + SO₃^2- + 6H⁺ =" 3S↓+" 3H₂O；气体甲由两种氧化物组成（不包括水蒸汽和HBr），因为氢溴酸为强酸，能与CO₃²?和SO₃²?反应生成CO₂和SO₂气体，所以气体甲含有的两种氧化物为SO₂和CO₂，首先利用SO₂的漂白性，通入品红溶液检验SO₂，为了防止SO₂对CO₂检验的干扰，第2步应利用SO₂的还原性，通入酸性KMnO₄除去SO₂，然后再通入澄清石灰水，检验CO₂的存在。
（2）因为Ba²⁺、Al³⁺不能与CO₃²?、SO₃²?共存，所以加入NH₄HCO₃后产生白色沉淀，说明原溶液含有AlO₂^-，加入过量氢溴酸后，转化为Al³⁺，Al³⁺与HCO₃?反应生成Al(OH)₃沉淀，离子方程式为：Al³⁺ + 3HCO₃^- = Al(OH)₃↓+ 3CO­₂↑。
（3）根据（1）可推出原溶液含有S²?、SO₃²?、CO₃²?；根据（2）可推出原溶液含有AlO₂^-；Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺与SO₃²?、CO₃²?等离子不能大量共存，根据溶液呈中性，所以原溶液还一定含有Na⁺。
（4）根据题目所给信息不能确定的离子为SO₄²?，沉淀甲一定含BaCO₃，若含有SO₄²?，沉淀丙中还含有BaSO₄，加入足量稀盐酸，沉淀不能完全溶解，若沉淀全部溶解，则原溶液中无SO₄^2-。
考点：本题考查离子的推断、离子方程式的书写、气体的检验。