Question

12．（1）某無色溶液可能含有下列離子中的幾種：H⁺、Mg²⁺、Na⁺、Ag⁺、Cl^-、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-，已知該溶液能和金屬鋁反應(yīng)，放出的氣體只有氫氣．試推斷：若溶液和鋁反應(yīng)后有AlO₂^-生成，則原溶液中一定大量含有的離子是OH^-、Na⁺；還可能有較大量的離是Cl^-、NO₃^-；若溶液和鋁反應(yīng)后有Al³⁺生成，則原溶液中一定不能大量含有的離子是Ag⁺、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-．
（2）在含有Na⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-的稀溶液中，它們的物質(zhì)的量之比為2：1：2：1．
①向該溶液中滴加酚酞試液數(shù)滴，溶液呈淡粉紅色，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
②充分加熱①步所得的溶液，加熱的過程中觀察到的現(xiàn)象有白色沉淀、產(chǎn)生氣泡；有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+2CO₂↑．
（3）已知NaHSO₄是一種酸式鹽．
①NaHSO₄溶液與NaHCO₃溶液反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O．
②2mol/L的NaHSO₄溶液與1mol/L的Ba（OH）₂溶液等體積混合，反應(yīng)的離子方程式為2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+2H₂O，若在反應(yīng)后的溶液中繼續(xù)滴加Ba（OH）₂溶液，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．

Answer 1

分析 （1）跟金屬鋁反應(yīng)生成H₂的溶液可能為酸溶液，也可能為堿溶液，當(dāng)生成Al³⁺時，溶液為酸溶液，當(dāng)生成AlO₂^-時，溶液為堿溶液，然后利用離子的共存來分析．
（2）①該溶液中滴加酚酞試液數(shù)滴，溶液呈淡粉紅色，因HCO₃^-水解生成OH^-；
②充分加熱①步所得的溶液，Mg²⁺、HCO₃^-反應(yīng)生成氫氧化鎂和二氧化碳，以此來解答；
（3）①NaHSO₄溶液與NaHCO₃溶液反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
①2mol/L的NaHSO₄溶液與1mol/L的Ba（OH）₂溶液等體積混合溶液中性，其反應(yīng)式為：2NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+Na₂SO₄+2H₂O，以此書寫離子方程式；
至中性時溶液中溶質(zhì)只有Na₂SO₄，加入Ba（OH）₂溶液生成BaSO₄沉淀．

解答 解：離子均為無色，所有離子均與無色透明溶液符合；鋁既能與酸作用產(chǎn)生氫氣，也能與堿作用產(chǎn)生氫氣，
（1）溶液和鋁粉反應(yīng)后有AlO₂^-生成，溶液顯堿性時，Mg²⁺、H⁺、Ag⁺、HCO₃^-不能存在，根據(jù)溶液不顯電性，一定存在陽離子，即陽離子只有Na⁺，說明原溶液中的陰離子一定含OH^-，可能含NO₃^-、Cl^-；溶液和鋁粉反應(yīng)后有Al³⁺生成，溶液顯酸性，則HCO₃^-、OH^-不存在，由于硝酸與金屬反應(yīng)一般沒有氫氣產(chǎn)生，因此也不存在NO₃^-，根據(jù)溶液不顯電性，一定存在陰離子，即溶液中肯定有Cl^-，而Ag⁺可與Cl^-生成沉淀，說明原溶液中也不存在Ag⁺，
故答案為：OH^-、Na⁺；Cl^-、NO₃^-；Ag⁺、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-；
（2）①該溶液中滴加酚酞試液數(shù)滴，溶液呈淡粉紅色，因HCO₃^-水解生成OH^-，水解離子反應(yīng)為HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
②加熱①步所得的溶液，Mg²⁺、HCO₃^-反應(yīng)生成氫氧化鎂和二氧化碳，觀察到有白色沉淀、產(chǎn)生氣泡，堿性減弱，為中性溶液，則溶液為無色，離子反應(yīng)為Mg²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+2CO₂↑，故答案為：白色沉淀、產(chǎn)生氣泡；Mg²⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+2CO₂↑；
（3）①NaHSO₄溶液與NaHCO₃溶液反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，離子方程式：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O，故答案為：H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O；
②NaHSO₄是二元強酸的酸式鹽，可以理解為全部電離．當(dāng)反應(yīng)后溶液呈中性時，其反應(yīng)式為：2NaHSO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+Na₂SO₄+2H₂O，則離子反應(yīng)方程式為：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+2H₂O，此時溶液中溶質(zhì)只有Na₂SO₄，加入Ba（OH）₂的離子反應(yīng)方程式為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案為：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+2H₂O；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．

點評 本題考查物質(zhì)的檢驗及離子的共存問題，明確常見離子之間的反應(yīng)、離子方程式的定量書寫、溶液的酸堿性判斷，為高頻考點，把握水解原理及離子反應(yīng)的書寫方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重水解反應(yīng)的離子反應(yīng)考查，題目難度不大．