Question

已知在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂；某無色溶液里，只含有下列11種離子中的幾種：Mg²⁺、Fe³⁺、H⁺、Ag⁺、Ba²⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、OH^-、MnO₄^-、NO₃^-、CO₃^2-已知該溶液能跟金屬鋁反應，且放出的氣體只有氫氣．試回答：
（1）若溶液跟鋁反應只有AlO₂^-生成，則原溶液一定含有的大量的物質是

 

（填化學式），發生反應的離子方程式是

 

，還可能含有的較多的物質是

 

（填化學式）．
（2）若溶液跟鋁反應后有Al³⁺生成，則原溶液中可能（包括一定能）大量存在的離子是

 

．

Answer 1

考點：物質的檢驗和鑒別的基本方法選擇及應用

專題：物質檢驗鑒別題

分析：溶液無色，則一定不存在Fe³⁺、MnO₄^-離子，跟金屬鋁反應，且放出的氣體只有氫氣，
（1）當生成AlO₂^-時，說明溶液呈堿性，溶液中存在大量的OH^-離子，與OH^-離子反應的離子不能大量共存；
（2）當生成Al³⁺時，說明溶液呈酸性，因在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂，則一定不存在NO₃^-離子，與H⁺離子反應的離子不能大量共存，以此解答該題．

解答： 解：溶液無色，則一定不存在Fe³⁺、MnO₄^-離子，跟金屬鋁反應，且放出的氣體只有氫氣，
（1）當生成AlO₂^-時，說明溶液呈堿性，溶液中存在大量的OH^-離子，與OH^-離子反應的Mg²⁺、H⁺、Ag⁺離子不能大量共存，則陽離子只能為Ba²⁺，即一定含有Ba（OH）₂，溶液中不能存在HCO₃^-、CO₃^2-，則還可能存在的物質為Ba（NO₃）₂，生成氫氣的離子反應為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：Ba（OH）₂；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；Ba（NO₃）₂；
（2）當生成Al³⁺時，說明溶液呈酸性，因在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂，則一定不存在NO₃^-離子，酸性溶液中不存在HCO₃^-、CO₃^2-、OH^-離子，根據溶液電荷守恒，則溶液中一定存在陰離子，即SO₄^2-離子一定存在，而Ba²⁺、Ag⁺與SO₄^2-離子生成難溶或微溶于水的沉淀，則一定不存在Ba²⁺、Ag⁺離子，則可能大量存在H⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，故答案為：H⁺、Mg²⁺、SO₄^2-．

點評：本題考查離子大量共存問題，為高頻考點，題目難度中等，本題注意從溶液顏色、酸堿性以及可能發生的反應類型等角度判斷．