Question

某無色溶液由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO^2-₃、SO₄^2-中的若干種組成．取該溶液進行如下實驗：
（A）取試液適量，加入過量稀鹽酸，有氣體生成，得到溶液甲；
（B）向溶液甲中再加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，析出白色沉淀乙，得到溶液丙；
（C）向溶液丙中加入過量Ba（OH）₂溶液，有氣體生成，析出白色沉淀丁．
根據上述實驗回答下列問題：
（1）溶液中一定不存在的離子是

Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、MnO₄^-

．
（2）一定存在的離子是

Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-

．
（3）生成沉淀乙的離子反應方程式是

Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑

．

Answer 1

分析：（A）取試液適量，加入過量稀鹽酸，有氣體生成，則溶液中含有離子CO₃^2-，則一定不含Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，這些離子與CO₃^2-離子反應生成沉淀而不能大量共存，根據溶液的電中性，溶液中一定存在Na⁺離子，溶液無色，則不含MnO₄^-；
（B）溶液甲呈酸性，再加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，析出白色沉淀，甲中應含有Al³⁺離子，則原溶液中應含有AlO₂^-離子；
（C）向溶液丙中加入過量Ba（OH）₂溶液，有氣體生成，該氣體為氨氣，溶液丙中碳酸氫銨過量，加入氫氧化鋇溶液析出白色沉淀，該沉淀為碳酸鋇沉淀．

解答：解：（1）取試液適量，加入過量稀鹽酸，有氣體生成，則溶液中含有離子CO₃^2-，則一定不含Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、
Fe³⁺，這些離子與CO₃^2-離子反應生成沉淀而不能大量共存，根據溶液的電中性，溶液中一定存在Na⁺離子，
溶液無色，則不含MnO₄^-；故答案為：Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、MnO₄^-；
（2）根據（1）的分析和解答，溶液中含有CO₃^2-和Na⁺離子，溶液甲呈酸性，再加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，析出白色沉淀，應是發生：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，甲中應含有Al³⁺離子，則原溶液中應含有AlO₂^-離子，故答案為：Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-；
（3）Al³⁺離子水解呈酸性，HCO₃^-離子水解呈堿性，二者發生相互促進的水解生成Al（OH）₃沉淀和CO₂氣體，反應的方程式為Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評：本題考查離子檢驗，本題難度不大，做題時注意反應的現象，排除離子的相互干擾．