Question

1．（某無色溶液，由Na⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干種組成．取適量該溶液進行如下實驗：
①加入過量鹽酸，有氣體生成；
②在上面所得的溶液中再加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀甲；
③在②所得溶液中再加入過量Ba（OH）₂溶液，也有氣體生成，并有白色沉淀乙析出．
（1）則原溶液中一定不能大量存在的離子是Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，可能存在的離子是SO₄^2-．
（2）實驗①中發生反應的離子方程式為AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O，CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑．
（3）實驗②中氣體成分是CO₂ ，沉淀甲的成分是Al（OH）₃．
（4）實驗③中氣體成分是NH₃，沉淀乙的成分是BaCO₃或BaCO₃與BaSO₄的混合物．

Answer 1

分析 （1）碳酸根和鹽酸反應產生二氧化碳氣體，鋇離子、鋁離子、三價鐵離子和碳酸根不共存，碳酸氫銨溶液和鹽酸反應產生二氧化碳氣體，HCO₃^-和AlO₂^-反應產生氫氧化鋁沉淀，Ba（OH）₂溶液和碳酸氫銨溶液反應產生氨氣和碳酸鋇白色沉淀；
（2）實驗①中偏鋁酸根離子和酸反應生成鋁離子，碳酸根離子和氫離子反應生成二氧化碳和水；
（3）過量鹽酸中加入過量碳酸氫銨溶液，碳酸氫銨溶液和鹽酸反應產生二氧化碳氣體；碳酸氫銨溶液中的HCO₃^-和AlO₂^-之間能反應產生氫氧化鋁沉淀；
（4）②所得溶液中有剩余的碳酸氫銨，Ba（OH）₂溶液能和碳酸氫銨溶液反應產生氨氣和碳酸鋇白色沉淀，硫酸根是否存在不確定，可能有BaSO₄．

解答 解：（1）所有離子中只有碳酸根和鹽酸反應產生氣體二氧化碳，所以一定含有碳酸根離子，而鋇離子、鋁離子、三價鐵離子和碳酸根不共存，所以一定沒有鋇離子、鋁離子、三價鐵離子，溶液中必須有陽離子，所以一定含有鈉離子，過量鹽酸中加入過量碳酸氫銨溶液，碳酸氫銨溶液和鹽酸反應產生二氧化碳氣體，碳酸氫銨溶液中的HCO₃^-和AlO₂^-之間能反應產生氫氧化鋁沉淀，所以一定含有AlO₂^-，②所得溶液中有剩余的碳酸氫銨，Ba（OH）₂溶液能和碳酸氫銨溶液反應產生氨氣和碳酸鋇白色沉淀，所以硫酸根是否存在不確定，
故答案為：Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；SO₄^2-；
（2）①加入過量鹽酸，有氣體生成，只有碳酸根和鹽酸反應產生氣體二氧化碳，CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，根據以上分析還有H⁺和AlO₂^-之間反應，AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O，
故答案為：AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O；CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；
（3）②在上面所得的溶液中再加入過量碳酸氫銨溶液，過量鹽酸中加入過量碳酸氫銨溶液，碳酸氫銨溶液和鹽酸反應產生二氧化碳氣體，碳酸氫銨溶液中的HCO₃^-和AlO₂^-之間反應產生氫氧化鋁沉淀，
故答案為：CO₂；Al（OH）₃；
（4）銨根離子和氫氧根離子反應生成氨氣，堿性溶液中碳酸氫根離子和堿反應生成碳酸根離子，碳酸根離子和鋇離子反應生成碳酸鋇沉淀，硫酸根是否存在不確定，可能有BaSO₄，
故答案為：NH₃；BaCO₃或BaCO₃與BaSO₄的混合物．

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，題目難度中等，注意根據溶液呈電中性判斷溶液中存在的離子方法，本題充分考查了學生的分析、理解能力，要求熟練掌握常見離子的檢驗方法．