Question

7．某無色溶液X，由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干種離子組成，取溶液進行如下連續實驗：

請回答：
（1）氣體A與氣體B的水溶液發生反應的化學方程式為CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃．
（2）X溶液中一定存在的離子是Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-．
（3）寫出步驟①加入過量鹽酸時反應的離子方程式CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O．
（4）寫出步驟②形成白色沉淀甲的離子方程式Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 溶液呈無色，則一定不含MnO₄^-，
1、取適量溶液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到無色溶液，說明溶液中含有CO₃^2-；
2、在（Ⅰ）所得溶液中加入過量NH₄HCO₃溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀甲，說明（Ⅰ）中含有Al³⁺；
3、在（Ⅱ）所得溶液中加入過量Ba（OH）₂溶液也有氣體生成，同時析出白色沉淀乙，該氣體為氨氣，沉淀為BaCO₃或BaSO₄．結合離子共存問題解答該題．

解答 解：溶液呈無色，則一定不含MnO₄^-，
1、取適量溶液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到無色溶液，說明溶液中含有CO₃^2-，則一定不含Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；
2、在（Ⅰ）所得溶液中加入過量NH₄HCO₃溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀甲，說明（Ⅰ）中含有Al³⁺，則原溶液中含有AlO₂^-；
3、在（Ⅱ）所得溶液中加入過量Ba（OH）₂溶液也有氣體生成，同時析出白色沉淀乙，該氣體為氨氣，沉淀為BaCO₃或BaSO₄，不能確定原溶液中是否含有SO₄^2-，
根據溶液電中性原則可知含有Na⁺，所以溶液中一定含有Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，
所以：
（1）（4）氣體A的成分是：二氧化碳，氣體B的成分是氨氣，其反應方程式為：CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃，故答案為：CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃；
白色沉淀甲是氣體A的成分是：寫出步驟②形成白色沉淀甲，是鋁離子和碳酸氫根離子發生雙水解，生成氫氧化鋁，反應的離子的方程式為Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：Al（OH）₃；
（2）X溶液中一定存在的離子是：Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，故答案為：Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-；
（3）溶液中一定存在的離子是：Na⁺、CO₃^2-、AlO₂^-，加入過量鹽酸時發生反應的所有離子反應方程式：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O，
故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O；
（4）步驟②形成白色沉淀甲是鋁離子和碳酸氫根離子發生水解相互促進，生成氫氧化鋁，反應的離子的方程式為Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評 本題考查離子的推斷和離子共存問題，題目難度中等，本題注意根據物質反應的現象進行推斷，易錯點為SO₄^2-的確定．