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    20．某研究小组对某溶液进行检测分析，该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子：
    ①经实验可知溶液明显呈酸性．
    ②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到白色沉淀甲，向滤液中加入硝酸银溶液未见沉淀产生．
    ③另取少量该溶液于试管中，滴加氢氧化钠溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解．
    （1）写出气体丙的电子式，其分子的空间构型为三角锥型．
    （2）该溶液中一定不含有的离子是MnO4-、HCO3-、Cl-，一定含有的离子是NH4+、Al3+、SO42-．
    （3）确定该无色溶液中可能存在的离子的实验方法是焰色反应．
    （4）写出MnO4-在酸性环境中与SO2发生氧化还原反应的离子方程式2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．

    分析 溶液无色，说明不含MnO4-；
    ①经实验可知溶液明显呈酸性，可为强酸弱碱盐，则一定不存在水解呈碱性的HCO3-离子；
    ②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生，说明含有SO42-，不含有Cl-，
    甲为BaSO4；
    ③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解，说明含有NH4+、Al3+，乙为Al（OH）3，
    丙为NH3，K+应通过焰色反应检验，以此解答该题．

    解答 解：溶液无色，说明不含MnO4-；
    ①经实验可知溶液明显呈酸性，可为强酸弱碱盐，则一定不存在水解呈碱性的HCO3-离子；
    ②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生，说明含有SO42-，不含有Cl-，
    甲为BaSO4；
    ③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解，说明含有NH4+、Al3+，乙为Al（OH）3，
    丙为NH3，K+应通过焰色反应检验．
    （1）由以上分析可知丙为NH3，电子式为，分子中含有3个δ键和1个孤电子对，为三角锥型，故答案为：；三角锥型；
    （2）由以上分析可知一定含有的离子为NH4+、Al3+、SO42-，一定不含有的离子为MnO4-、HCO3-、Cl-，
    故答案为：MnO4-、HCO3-、Cl-；NH4+、Al3+、SO42-；
    （3）K+应通过焰色反应检验，实验方法是用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K+，
    故答案为：焰色反应；
    （4）能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性，应为MnO4-，反应的离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，
    故答案为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+．

    点评 本题考查物质检验的实验方案的设计，为高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，把握实验中现象与结论的关系、发生的离子反应为解答的关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    （2）实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是
    将装置内的N2（或空气）排除干净．
    （3）燃烧管D中放入CuO的作用是将未充分燃烧的产物CO转化为CO2 （或使氨基酸中的碳完全转化为CO2），装置B的作用是除去多余的O2，保证F装置最终收集的气体全为N2．
    （4）为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N2的体积外，还需得到的数据有ABC（填字母）．
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