Question

【題目】某無色溶液，由 Na+、Ba2+、Al3+、Cl-、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干離子組成，將溶液平均分為兩份置于兩支試管：

①取其中一支試管，加入過量稀鹽酸。有氣體生成，并得到溶液；

②在①所得溶液中加入硝酸化的AgNO3，出現白色沉淀；

③取另一支試管，先加入過量的HCl酸化，再加入過量的NaHCO3溶液，有氣體生成同時析出白色沉淀甲，甲的質量為3.9g；

④在③所得溶液中加入過量的Ba（OH）2溶液，有白色沉淀乙析出。

根據上述實驗完成下列問題：

（1）溶液中一定不存在的離子是____________。

（2）一定存在的離子是____________。

（3）判斷沉淀乙成分的方法是____________。

（4）寫出實驗①有關反應的離子方程式：____________；____________。

（5）通過實驗③可知溶液中存在的離子為____________，原溶液中該離子的物質的量為____________。

Answer 1

【答案】（1）Ba2+、Al3+、MnO4-；（2）Na+、AlO2-、CO32- ；

（3）向沉淀中加入過量HCl，全部溶解沉淀為BaCO3；部分溶解沉淀為BaCO3與BaSO4的混合物；（4）CO32-+2H+=CO2↑+H2O，AlO2-+4H+=Al3++2H2O；（5）AlO2- ，0.05mol。

【解析】

試題分析：溶液是無色溶液，MnO4－顯紫紅色，因此原溶液中一定不存在MnO4－，①加入過量的鹽酸，有氣體生成，說明原溶液中一定含有CO32－，根據離子共存，原溶液中一定不存在Ba2＋、Al3＋，根據溶液呈現電中性，原溶液中一定含有Na＋，②加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出現白色沉淀，此沉淀為AgCl，但Cl－一定是①中鹽酸引入，因此原溶液中可能存在Cl－，③加入過量的鹽酸酸化，在加入過量NaHCO3溶液，出現沉淀和氣體，說明原溶液中一定含有AlO2－，④③中加入NaHCO3是過量的，因此加入Ba（OH）2溶液，白色沉淀一定是BaCO3，可能含有BaSO4，（1）根據上述分析，一定不存在的離子是：Ba2＋、Al3＋、MnO4－ ；（2）一定存在的離子是Na＋、AlO2－、CO32－ ；（3）BaSO4不溶于酸，而BaCO3溶于酸，因此操作是：向沉淀中加入過量HCl，全部溶解沉淀為BaCO3；部分溶解沉淀為BaCO3與BaSO4的混合物；（4）CO32－+2H＋=CO2↑+H2O，AlO2－+4H＋=Al3＋+2H2O；（5）③中可知溶液中存在離子是AlO2－，沉淀甲為Al（OH）3，根據鋁元素守恒，n（AlO3－） = n[Al（OH）3] = 3.9/78 mol = 0.05mol。