Question

某課外活動小組通過實驗探究某溶液的溶質(zhì)可能由下列一種或幾種離子構(gòu)成：Ba²⁺、Na⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、CO₃^2-、AlO₂^-、SO₃^2-、SO₄^2-．取該溶液進(jìn)行有關(guān)實驗，實驗步驟及結(jié)果如下：
①向溶液中加入過量稀鹽酸，得到氣體甲和溶液甲；
②向溶液甲中加入過量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、氣體乙和溶液乙；
③向溶液乙中加入過量Ba（OH）₂溶液，得到白色沉淀丙、氣體丙和溶液丙．
④檢驗氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成份，而且各不相同．
請回答下列問題：
（1）只根據(jù)實驗①能得出的結(jié)論是

 

；
（2）該溶液中肯定存在的離子有

 

．可能含有

 

．怎么用化學(xué)方法檢驗該離子的存在

 

．（寫出操作方法、現(xiàn)象、結(jié)論）
（3）向溶液甲中加入NH₄HCO₃溶液至過量，該過程中發(fā)生的離子方程式為：

 

、

 

．

Answer 1

考點：無機(jī)物的推斷,物質(zhì)的檢驗和鑒別的實驗方案設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：①向溶液中加入過量稀鹽酸，得到氣體甲和溶液甲，可含與氫離子反應(yīng)生成氣體的CO₃^2-、SO₃^2-中的一種；
②向溶液甲中加入過量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、氣體乙和溶液乙，則沉淀乙為氫氧化鋁、氣體乙為二氧化碳；
③向溶液乙中加入過量Ba（OH）₂溶液，得到白色沉淀丙、氣體丙和溶液丙，沉淀丙一定含有BaCO₃可能含有BaSO₄，產(chǎn)生的氣體丙為氨氣；
④檢驗氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成份，而且各不相同，則甲為二氧化硫，乙為二氧化碳，丙為氨氣，以此來解答．

解答： 解：①向溶液中加入過量稀鹽酸，得到氣體甲和溶液甲，可含與氫離子反應(yīng)生成氣體的CO₃^2-、SO₃^2-中的一種；
②向溶液甲中加入過量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、氣體乙和溶液乙，則沉淀乙為氫氧化鋁、氣體乙為二氧化碳；
③向溶液乙中加入過量Ba（OH）₂溶液，得到白色沉淀丙、氣體丙和溶液丙，沉淀丙一定含有BaCO₃可能含有BaSO₄，產(chǎn)生的氣體丙為氨氣；
④檢驗氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成份，而且各不相同，則甲為二氧化硫，乙為二氧化碳，丙為氨氣．
（1）通過實驗①中，加入過量稀鹽酸有氣體產(chǎn)生，故溶液中至少含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一種，若含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一種，則一定不能含有Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；由于溶液中陰陽離子電荷守恒，故一定有陽離子為鈉離子，
故答案為：至少含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一種，一定不含有Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺，一定含有Na⁺；
（2）由上述分析可知，原溶液中一定含有Na⁺、SO₃^2-、AlO₂^-三種離子，可能含SO₄^2-，檢驗硫酸根離子的方法為取少量于試管中，先加足量稀鹽酸，靜置待氣體完全逸出，再滴加少量氯化鋇溶液，如果生成白色沉淀，則含硫酸根離子，反之不含，
故答案為：Na⁺、SO₃^2-、AlO₂^-；SO₄^2-；取少量于試管中，先加足量稀鹽酸，靜置待氣體完全逸出，再滴加少量氯化鋇溶液，如果生成白色沉淀，則含硫酸根離子，反之不含；
（3）甲溶液中含有的主要離子有H⁺、Al³⁺故可能發(fā)生的離子反應(yīng)為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O、Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O； Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評：本題考查無機(jī)物的推斷，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、離子反應(yīng)推斷物質(zhì)成分為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、推斷能力的考查，題目難度中等．