Question

4．大庆市某中学化学实验小组在实验室鉴定某无色溶液．已知溶液中的溶质仅由NH₄⁺、K⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干种组成．取该溶液进行如下实验：
（1）取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液
（2）在（1）所得溶液中加入过量NH₄HCO₃溶液，有气体生成，同时产生白色沉淀甲；
（3）在（2）所得溶液中加入过量Ba（OH）₂溶液并加热也有气体生成，同时产生白色沉淀乙
则下列离子在原溶液中一定存在的有（　　）

• A． K⁺、CO₃²、AlO₂^-
• B． SO₄^2-、AlO₂^-、K⁺、CO₃^2-、
• C． CO₃^2-、K⁺、Al³⁺
• D． MnO₄^-、K⁺、CO₃^2-、NH₄⁺

Answer 1

分析 溶液无色，一定没有MnO₄^-，
（1）能够与盐酸生成气体的离子为CO₃^2-，能够与CO₃^2-反应的离子不能存在；
（2）白色沉淀甲析出，结合提供的离子，说明沉淀甲是氢氧化铝，而（1）加入过量盐酸，说明原溶液中AlO₂^-，在过量酸存在的条件下转化为铝离子，铝离子与过量的碳酸氢铵提供的碳酸氢根离子双水解生成氢氧化铝；
（3）气体为氨气，白色沉淀为碳酸钡或硫酸钡，以此解答该题．

解答 解：某无色溶液，说明溶液中一定不会存在MnO₄^-，
（1）加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，生成的气体为二氧化碳，所以溶液中一定存在CO₃^2-，一定不存在Ag⁺、Ca²⁺、Al³⁺；
（2）白色沉淀甲析出，结合提供的离子，说明沉淀甲是氢氧化铝，而（1）加入过量盐酸，说明原溶液中AlO₂^-，在过量酸存在的条件下转化为铝离子，铝离子与过量的碳酸氢铵提供的碳酸氢根离子双水解生成氢氧化铝，所以原溶液中一定存在AlO₂^-，则一定不含NH₄⁺，由电荷书恒可知一定存在K⁺；
（3）在（2）所得溶液中加入过量Ba（OH）₂溶液，也有气体生成，同时析出白色沉淀乙，白色沉淀一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡，气体为氨气，应加入碳酸氢铵，不能说明原溶液含有铵根离子．
所以溶液中一定存在的离子有：CO₃^2-、K⁺、AlO₂^-，
故选A．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，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，把握离子的性质．