Question

某无色溶液，由Na⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-中的若干种组成．取适量该溶液进行如下实验：①加入过量盐酸，有无色、无味气体X生成；②在①所得的溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；③在②所得溶液中加入过量Ba（OH）₂溶液并加热，有刺激性气味的气体Y生成，并析出白色沉淀乙．则下列判断正确的是（ ）
A．原溶液中一定存在的离子是Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-
B．原溶液中一定存在的离子是Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-
C．白色沉淀甲为Al（OH）₃、乙为BaSO₄
D．气体X为CO₂、气体Y为SO₂

Answer

该溶液为无色溶液，说明没有Cu2+；①取适量试液，加入稍过量盐酸，有无色无味的气体生成，说明有CO32-，生成CO2，同时说明没有有Al3+，Ca2+；由于溶液的电中性，必须有阳离子，所以存在Na+；②在①所得的溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成并得到白色沉淀甲，说明溶液中有AlO2-；③在②所得溶液中加入过量Ba（OH）2溶液并加热，有刺激性气味的气体Y生成，并析出白色沉淀乙，该沉淀一定有BaCO3，可能有BaSO4，不能说明一定有SO42-．
【解析】
该溶液为无色溶液，说明没有Cu2+；
①取适量试液，加入稍过量盐酸，有无色无味的气体生成，说明有CO32-，生成CO2，离子方程式为：2H++CO32-═H2O+CO2↑，由离子的共存可知没有有Al3+，Ca2+，SO32-，
再根据溶液的电中性，必须有阳离子，所以存在Na+；
②在①所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，与与残余HCl反应，有气体生成，同时析出白色沉淀，说明有AlO2-，先与①步中的H+反应生成Al3+，生成的Al3+在第二步中
再与HCO3-反应生成Al（OH）3白色沉淀，反应的离子方程式为：AlO2-+4H+═Al3++2H2O，Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑；
③在②所得溶液中加入过量Ba（OH）2溶液，并有白色沉淀乙析出，由于溶液②中加了过量碳酸氢铵，所以刺激性气味的气体为NH3，沉淀Y肯定有BaCO3，离子方程式为
HCO3-+OH-═CO32-+H2O，CO32-+Ba2+═BaCO3↓，至于是否有SO42-，无法判断，还要继续试验．
所以该溶液中一定有Na+、AlO2-，CO32-，一定没有Ca2+、Al3+、Cu2+、SO32-，可能有SO42-；白色沉淀甲为Al（OH）3，乙为BaCO3，可能有BaSO4；气体X为CO2，气体Y为NH3．
故选A．