Question

2．某无色溶液由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干种组成．取该溶液进行如下实验：（注：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑  Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑）
（A）取试液适量，加入过量稀盐酸，有气体生成，得到溶液甲；
（B）向溶液甲中再加入过量碳酸氢铵溶液，析出白色沉淀乙，得到溶液丙；
（C）向溶液丙中加入过量Ba（OH）₂溶液并加热，有气体生成，析出白色沉淀丁．
根据上述实验回答下列问题：
（1）溶液中一定不存在的离子是Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、MnO₄^-．
（2）一定存在的离子是Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-．
（3）写出步骤C的离子反应方程式是Ba²⁺+2OH^-+NH₄⁺+HCO₃^-=BaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （A）取试液适量，加入过量稀盐酸，有气体生成，则溶液中含有离子CO₃^2-，则一定不含Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，这些离子与CO₃^2-离子反应生成沉淀而不能大量共存，根据溶液的电中性，溶液中一定存在Na⁺离子，溶液无色，则不含MnO₄^-；
（B）溶液甲呈酸性，再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，析出白色沉淀，甲中应含有Al³⁺离子，则原溶液中应含有AlO₂^-离子；
（C）向溶液丙中加入过量Ba（OH）₂溶液，有气体生成，该气体为氨气，溶液丙中碳酸氢铵过量，加入氢氧化钡溶液析出白色沉淀，该沉淀为碳酸钡沉淀．

解答 解：（1）取试液适量，加入过量稀盐酸，有气体生成，则溶液中含有离子CO₃^2-，则一定不含Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，这些离子与CO₃^2-离子反应生成沉淀而不能大量共存，根据溶液的电中性，溶液中一定存在Na⁺离子，
溶液无色，则不含MnO₄^-，
故答案为：Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、MnO₄^-；
（2）根据（1）的分析和解答，溶液中含有CO₃^2-和Na⁺离子，溶液甲呈酸性，再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，析出白色沉淀，应是发生：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，甲中应含有Al³⁺离子，则原溶液中应含有AlO₂^-离子，
故答案为：Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-；
（3）步骤C是在过量的碳酸氢铵溶液里加入过量氢氧化钡溶液，生成氨气和碳酸钡沉淀，发生的离子反应为Ba²⁺+2OH^-+NH₄⁺+HCO₃^-=BaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O，
故答案为：Ba²⁺+2OH^-+NH₄⁺+HCO₃^-=BaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，题目难度不大，注意根据溶液呈电中性判断溶液中存在的离子方法，本题充分考查了学生的分析、理解能力，要求熟练掌握常见离子的检验方法．