Question

某无色溶液由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、AlO₂^-、MnO₄^-、CO^2-₃、SO₄^2-中的若干种组成．取该溶液进行如下实验：
（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，有气体生成，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，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______．
（2）一定存在的离子是______．
（3）生成沉淀乙的离子反应方程式是______．

Answer 1

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）Al³⁺离子水解呈酸性，HCO₃^-离子水解呈碱性，二者发生相互促进的水解生成Al（OH）₃沉淀和CO₂气体，反应的方程式为Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
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．
点评：本题考查离子检验，本题难度不大，做题时注意反应的现象，排除离子的相互干扰．