Question

某强碱性溶液中可能含有的离子是K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、AlO₂^-、SO₄^2-、SiO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-中的某几种离子，现进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，无沉淀生成．
②另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
（1）原溶液中肯定存在的离子是

OH^-、AlO₂^-、CO₃^2-、K⁺

，肯定不存在的离子是

NH₄⁺、SO₄^2-、SiO₃^2-、Al³⁺

．
（2）已知一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g，则原溶液中是否含有Cl^-？

有Cl^-

．
（3）按照反应顺序逐步书写出②中发生反应的离子反应方程式
①

H⁺+OH^-=H₂O

； ②

AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓

；③

CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-

；④

HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑

；⑤

Al（OH）₃+3H⁺=3H₂O+Al³⁺

．

Answer 1

分析：强碱性溶液中一定不存在Al³⁺，①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，无沉淀生成，则不含有硫酸根离子，可能含有碳酸根离子；②另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失，则一定没有铵根离子，还一定含有AlO₂^-，根据实验的现象和离子共存知识确定存在的离子和一定不存在的离子．

解答：解：（1）强碱性溶液中一定不存在Al³⁺，①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，无沉淀生成，则一定不含有SO₄^2-和SiO₃^2-，可能含有CO₃^2-离子；②另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后（和氢氧根离子反应），开始产生沉淀并逐渐增多，和偏铝酸根反应产生氢氧化铝沉淀，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失，是盐酸将氢氧化铝全部溶解，所以一定含有偏铝酸根离子，一定不含有铵根离子，沉淀量基本不变后产生的一种气体只能为二氧化碳，即一定含有碳酸根离子，
故答案为：OH^-、AlO₂^-、CO₃^2-、K⁺；NH₄⁺、SO₄^2-、SiO₃^2-、Al³⁺；
（2）一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L盐酸即0.001mol的盐酸时，沉淀会完全消失，加入足量的硝酸银溶液可得到氯化银沉淀0.187g，即氯化银的量为0.0013mol，大于0.001mol，所以含有Cl-，故答案为：有Cl^-；
（3）②另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后（和氢氧根离子反应），即H⁺+OH^-=H₂O，开始产生沉淀并逐渐增多，和偏铝酸根反应产生氢氧化铝沉淀，AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，沉淀量基本不变后产生一种气体，
CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，最后沉淀逐渐减少至消失，是盐酸将氢氧化铝全部溶解，
Al（OH）₃+3H⁺=3H₂O+Al³⁺，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓；CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑；Al（OH）₃+3H⁺=3H₂O+Al³⁺．

点评：本题是一道离子检验和离子反应知识的综合题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度大．