Question

某无色溶液，其中有可能存在以下离子：Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，现取该溶液进行有关试验，其结果如下：

回答下列问题：

（1）生成沉淀甲的离子方程式：                                      ；

已知气体甲由两种氧化物组成（不包括水蒸汽和HBr），请你设计实验逐一鉴别这两种成分，将所需试剂以及现象填入下表中（可不填满，表中每一行对应正确方可得分）

步骤	实验目的	试剂	现象
1
2
3
4

 

（2）由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式：                                      ；

（3）综上所述，该溶液中肯定存在的离子有：                      。

（4）针对溶液中可能存在的离子，用实验验证其是否存在的方法是                 

                                                                             。

 

Answer 1

【答案】

（1）2S^2- + SO₃^2- + 6H⁺ = 3S↓+ 3H₂O； （2分）

（3分，检验SO₂、除尽SO₂ 、检验CO₂  各1分）

步骤	实验目的	试剂	现象
1	检验SO2	品红溶液	红色退去
2	除尽SO2	酸性高锰酸钾溶液	紫色变浅或不完全褪去
3	检验CO­2	澄清石灰水	变浑浊
4

 

（2）Al³⁺ + 3HCO₃^- = Al(OH)₃↓+ 3CO­₂↑； （2分）          

（3）S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、Na⁺ 、CO₃^2-。  （2分）

（4）取沉淀丙加入足量稀盐酸，若沉淀不能完全溶解，则原溶液中含SO₄^2-，沉淀全部溶解，则原溶液中无SO₄^2-。（答案合理给分）（2分）

【解析】

试题分析：首先分析离子间的反应，如Ag⁺与题目所给的所以阴离子都能反应，不能大量共存，所以原溶液不含Ag⁺，然后在根据框图中的现象进一步分析，推出溶液所含的离子。

（1）原溶液不含Ag⁺，所以淡黄色沉淀甲不是AgBr，为SO₃²‾与S²‾在酸性条件下反应生成的S单质沉淀，所以离子方程式为：2S^2- + SO₃^2- + 6H⁺ = 3S↓+ 3H₂O；气体甲由两种氧化物组成（不包括水蒸汽和HBr），因为氢溴酸为强酸，能与CO₃²‾和SO₃²‾反应生成CO₂和SO₂气体，所以气体甲含有的两种氧化物为SO₂和CO₂，首先利用SO₂的漂白性，通入品红溶液检验SO₂，为了防止SO₂对CO₂检验的干扰，第2步应利用SO₂的还原性，通入酸性KMnO₄除去SO₂，然后再通入澄清石灰水，检验CO₂的存在。

（2）因为Ba²⁺、Al³⁺不能与CO₃²‾、SO₃²‾共存，所以加入NH₄HCO₃后产生白色沉淀，说明原溶液含有AlO₂^-，加入过量氢溴酸后，转化为Al³⁺，Al³⁺与HCO₃‾反应生成Al(OH)₃沉淀，离子方程式为：Al³⁺ + 3HCO₃^- = Al(OH)₃↓+ 3CO­₂↑。

（3）根据（1）可推出原溶液含有S²‾、SO₃²‾、CO₃²‾；根据（2）可推出原溶液含有AlO₂^-；Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺与SO₃²‾、CO₃²‾等离子不能大量共存，根据溶液呈中性，所以原溶液还一定含有Na⁺。

（4）根据题目所给信息不能确定的离子为SO₄²‾，沉淀甲一定含BaCO₃，若含有SO₄²‾，沉淀丙中还含有BaSO₄，加入足量稀盐酸，沉淀不能完全溶解，若沉淀全部溶解，则原溶液中无SO₄^2-。

考点：本题考查离子的推断、离子方程式的书写、气体的检验。