Question

某無(wú)色溶液，其中有可能存在以下離子：Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取該溶液進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)，其結(jié)果如下：

回答下列問(wèn)題：
（1）生成沉淀甲的離子方程式：

 

；
已知?dú)怏w甲由兩種氧化物組成（不包括水蒸汽和HBr），請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)逐一鑒別這兩種成分，將所需試劑以及現(xiàn)象填入下表中（可不填滿，表中每一行對(duì)應(yīng)正確方可得分）

步驟	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	試劑	現(xiàn)象
1
2
3
4

（2）由溶液甲生成沉淀乙的離子方程式：

 

；
（3）綜上所述，該溶液中肯定存在的離子有：

 

．
（4）針對(duì)溶液中可能存在的離子，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其是否存在的方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽(yáng)離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：首先分析離子間的反應(yīng)，如Ag⁺與題目所給的所以陰離子都能反應(yīng)，不能大量共存，所以原溶液不含Ag⁺，由于氣體甲為兩種氣體，則氣體甲為二氧化碳和二氧化硫的混合物，所以溶液中一定存在CO₃²?和SO₃^2-；由無(wú)色溶液加HBr產(chǎn)生淡黃色沉淀，則沉淀甲為S，則發(fā)生2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，一定存在S^2-、SO₃^2-；溶液甲與過(guò)量碳酸氫銨反應(yīng)，則沉淀乙為Al（OH）₃，氣體乙為二氧化碳，溶液乙中加過(guò)量氫氧化鋇反應(yīng)生成白色沉淀丙應(yīng)為BaCO₃，氣體丙為氨氣，然后結(jié)合離子的共存來(lái)分析，
（1）硫離子和亞硫酸根離子在酸性環(huán)境下發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)硫；根據(jù)二氧化硫和二氧化碳的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)；
（2）鋁離子和碳酸氫根之間能發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁白色沉淀；
（3）根據(jù)以上分析判斷該溶液中肯定存在的離子；
（4）根據(jù)題目所給信息不能確定的離子為SO₄²?，沉淀甲一定含BaCO₃，若含有SO₄²?，沉淀丙中還含有BaSO₄，加入足量稀鹽酸，沉淀不能完全溶解，若沉淀全部溶解，則原溶液中無(wú)SO₄^2-．

解答： 解：（1）Ag⁺與題目所給的所以陰離子都能反應(yīng)，不能大量共存，所以原溶液不含Ag⁺，所以淡黃色沉淀甲不是AgBr，為SO₃²?與S²?在酸性條件下反應(yīng)生成的S單質(zhì)沉淀，所以離子方程式為：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；氣體甲由兩種氧化物組成（不包括水蒸汽和HBr），因?yàn)闅滗逅釣閺?qiáng)酸，能與CO₃²?和SO₃²?反應(yīng)生成CO₂和SO₂氣體，所以氣體甲含有的兩種氧化物為SO₂和CO₂，首先利用SO₂的漂白性，通入品紅溶液檢驗(yàn)SO₂，為了防止SO₂對(duì)CO₂檢驗(yàn)的干擾，第2步應(yīng)利用SO₂的還原性，通入酸性KMnO₄除去SO₂，然后再通入澄清石灰水，檢驗(yàn)CO₂的存在，
故答案為：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；

步驟	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	試劑	現(xiàn)象
1	檢驗(yàn)SO2	品紅溶液	紅色褪去
2	除盡SO2	酸性高錳酸鉀溶液	紫色變淺或不完全褪去
3	檢驗(yàn)CO2	澄清石灰水	變渾濁

（2）因?yàn)锽a²⁺、Al³⁺不能與CO₃²?、SO₃²?共存，所以加入NH₄HCO₃后產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明原溶液含有AlO₂^-，加入過(guò)量氫溴酸后，轉(zhuǎn)化為Al³⁺，Al³⁺與HCO₃?反應(yīng)生成Al（OH）₃沉淀，離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑； 
（3）根據(jù)（1）可推出原溶液含有S²?、SO₃²?、CO₃²?；根據(jù)（2）可推出原溶液含有AlO₂^-；Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺與SO₃²?、CO₃²?等離子不能大量共存，根據(jù)溶液呈中性，所以原溶液還一定含有Na⁺，所以溶液中一定存在的離子為：S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、Na⁺、CO₃^2-，
故答案為：S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、Na⁺、CO₃^2-；
（4）原溶液中有可能有硫酸根離子，溶液乙中含碳酸氫根離子，則沉淀丙為BaCO₃，可能有BaSO₄，在沉淀丙中加入足量鹽酸，若沉淀不能全部溶解，說(shuō)明除BaCO₃ 外還有BaSO₄；若全部溶解，則僅有BaCO₃，
故答案為：取沉淀丙加入足量稀鹽酸，若沉淀不能完全溶解，則原溶液中含SO₄^2-，沉淀全部溶解，則原溶液中無(wú)SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查離子的共存及離子反應(yīng)，利用流程及離子之間的反應(yīng)推斷出存在離子是解答的關(guān)鍵，注意過(guò)量離子及電荷守恒的應(yīng)用，題目難度中等．