Question

18．某無色溶液，其中可能存在的離子有：Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取該溶液進行實驗，實驗結(jié)果如下：

試回答下列問題：
（1）生成沉淀甲的離子方程式為：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O．
（2）由溶液甲生成沉淀乙的離子方程式為Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（3）已知氣體甲由兩種氧化物組成（不包括水蒸汽和HBr），請你設(shè)計實驗逐一鑒別這兩種成分，將所需試劑以及現(xiàn)象填入如表（表中每一行對應(yīng)正確即可得分）

步驟	實驗?zāi)康?/td>	試劑	現(xiàn)象
1
2
3	檢驗CO2	澄清石灰水	溶液變渾濁

（4）綜上所述，該溶液肯定存在的離子有：AlO₂^-、S^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Na⁺．
（5）針對溶液中可能存在的離子，用實驗證明是否存在的方法是取沉淀丙加入足量的稀鹽酸，若沉淀不完全溶解，則原溶液中含有SO₄^2-；若沉淀完全溶解，則沒有SO₄^2-．

Answer 1

分析 由于無色溶液，則一定不存在Fe³⁺，與過量溴化氫反應(yīng)生成了氣體甲和淡黃色沉淀，沉淀若是溴化銀，則不存在S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-，就不可能生成氣體甲，所以淡黃色沉淀為單質(zhì)硫，是硫化氫與二氧化硫反應(yīng)生成的，溶液中一定存在硫離子和亞硫酸根離子，一定不會存在Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺，根據(jù)電荷守恒，Na⁺一定存在；
溶液甲中含有過量的溴化氫，與過量的碳酸氫銨反應(yīng)，生成的氣體乙為二氧化碳，白色沉淀只能為氫氧化鋁，說明原溶液中一定含有偏鋁酸根離子；
溶液乙與過量氫氧化鋇溶液反應(yīng)，生成的氣體丙為氨氣，白色沉淀為碳酸鋇或硫酸鋇，
所以溶液中一定存在的離子有：Na⁺、S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-； 一定不存在的離子為：Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺；可能存在的離子為：CO₃^2-、SO₄^2-，
（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；
（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）已知氣體甲由兩種氧化物組成（不包括水蒸汽和HBr），則甲為二氧化硫和二氧化碳，用品紅檢驗二氧化硫，用酸性高錳酸鉀吸收二氧化硫，然后用澄清石灰水檢驗二氧化碳；
（4）根據(jù)離子共存和離子反應(yīng)來確定存在的離子；
（5）硫酸鋇不溶于鹽酸，碳酸鋇溶于鹽酸．

解答 解：由于無色溶液，則一定不存在Fe³⁺，與過量溴化氫反應(yīng)生成了氣體甲和淡黃色沉淀，沉淀若是溴化銀，則不存在S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-，就不可能生成氣體甲，所以淡黃色沉淀為單質(zhì)硫，是硫化氫與二氧化硫反應(yīng)生成的，溶液中一定存在硫離子和亞硫酸根離子，一定不會存在Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺，根據(jù)電荷守恒Na⁺一定存在；
溶液甲中含有過量的溴化氫，與過量的碳酸氫銨反應(yīng)，生成的氣體乙為二氧化碳，白色沉淀只能為氫氧化鋁，說明原溶液中一定含有偏鋁酸根離子；
溶液乙與過量氫氧化鋇溶液反應(yīng)，生成的氣體丙為氨氣，白色沉淀為碳酸鋇或硫酸鋇，
所以溶液中一定存在的離子有：Na⁺、S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-； 一定不存在的離子為：Ag⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺；可能存在的離子為：CO₃^2-、SO₄^2-．
（1）根據(jù)所給的離子，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)生成淡黃色的沉淀單質(zhì)硫，即2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，
故答案為：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；
（2）偏鋁酸根離子和氫溴酸反應(yīng)后得到的鋁離子，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，二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；O=C=O；
（3）已知氣體甲由兩種氧化物組成（不包括水蒸汽和HBr），則甲為二氧化硫和二氧化碳，用品紅檢驗二氧化硫，品紅褪色，說明含有二氧化硫，然后用酸性高錳酸鉀吸收多余的二氧化硫，高錳酸鉀溶液顏色變淺，說明二氧化硫被全部吸收，把剩余的氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，說明含有二氧化碳；
故答案為：

步驟	實驗?zāi)康?/td>	試劑	現(xiàn)象
1	檢驗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

；
（4）已知氣體甲由兩種氧化物組成（不包括水蒸汽和HBr），說明溶液中還含有CO₃^2-，綜上可知，溶液中一定含有AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、Na⁺，
故答案為：AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、Na⁺；
（5）硫酸鋇不溶于鹽酸，碳酸鋇溶于鹽酸，所以檢驗硫酸根離子的方法為：取沉淀丙加入足量的稀鹽酸，若沉淀不完全溶解，則原溶液中含有SO₄^2-，若沉淀完全溶解，則沒有SO₄^2-；
故答案為：取沉淀丙加入足量的稀鹽酸，若沉淀不完全溶解，則原溶液中含有SO₄^2-，若沉淀完全溶解，則沒有SO₄^2-．

點評 本題考查常見離子的檢驗及離子組成分的確定，題目難度中等，注意常見離子的檢驗方法，把握有關(guān)離子的性質(zhì)，會書寫反應(yīng)的離子的方程式，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查．