Question

11．某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H₂，试判断下列离子：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、H⁺、Ag⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、NO^3-，何者能存在于此溶液中？
（1）当生成Al³⁺时，一定存在H⁺、SO₄^2-，可能存在Mg²⁺
（2）当生成AlO^2-时，一定存在OH^-、Ba²⁺，可能存在NO₃^-．

Answer 1

分析 溶液无色，则一定不存在有色的Fe³⁺离子，与铝反应生成氢气，则溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子，
（1）当生成Al³⁺时，说明溶液呈酸性，因在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂，则一定不存在NO₃^-离子，与H⁺离子反应的离子不能大量共存；
（2）当生成AlO₂^-时，说明溶液呈碱性，溶液中存在大量的OH^-离子，与OH^-离子反应的离子不能大量共存，以此解答该题．

解答 解：无色透明溶液，说明原溶液中不存在Cu²⁺；铝既能与酸作用产生氢气，也能与碱作用产生氢气，
（1）当与酸作用时，溶液显酸性，则SO₃^2-、HCO₃^-、OH^-不存在，由于硝酸与金属反应一般没有氢气产生，因此也不存在NO₃^-，
根据溶液不显电性，一定存在阴离子，即溶液中肯定有SO₄^2-，而Ag⁺、Ba²⁺可与SO₄^2-生成沉淀，说明原溶液中也不存在Ag⁺、Ba²⁺，
即此时溶液中一定含H⁺、SO₄^2-，可能存在Mg²⁺离子，
故答案为：H⁺、SO₄^2-；Mg²⁺；
（2）当溶液显碱性时，Mg²⁺、Cu²⁺、H⁺、Ag⁺、HCO₃^-不能存在，根据溶液不显电性，一定存在阳离子，即阳离子只有Ba²⁺，
说明原溶液中的阴离子只能是OH^-、NO₃^-，则原溶液中一定存在的离子为OH^-、Ba²⁺，可能存在NO₃^-，
故答案为：OH^-、Ba²⁺；NO₃^-．

点评 本题考查Al的化学性质及离子的共存问题，为高频考点，明确常见离子之间的反应是解答本题的关键，并注意利用溶液为电中性、离子的颜色等来分析解答，题目难度不大．