Question

某无色溶液，其中有可能存在以下离子：Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，现取该溶液进行有关试验，其结果如下：

回答下列问题：

（1）生成沉淀甲的离子方程式：                                      ；

已知气体甲由两种氧化物组成（不包括水蒸汽和HBr），请你设计实验逐一鉴别这两种成分，将所需试剂以及现象填入下表中（可不填满，表中每一行对应正确方可得分）

步骤	实验目的	试剂	现象
1
2
3
4

（2）由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式：                                      ；

（3）综上所述，该溶液中肯定存在的离子有：                      。

（4）针对溶液中可能存在的离子，用实验验证其是否存在的方法是                 

                                                                             。

Answer

（1）2S2- + SO32- + 6H+ = 3S↓+ 3H2O； （2分）

（3分，检验SO2、除尽SO2 、检验CO2  各1分）

步骤

实验目的

试剂

现象

1

检验SO2

品红溶液

红色退去

2

除尽SO2

酸性高锰酸钾溶液

紫色变浅或不完全褪去

3

检验CO­2

澄清石灰水

变浑浊

4

（2）Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓+ 3CO­2↑； （2分）          

（3）S2-、SO32-、AlO2-、Na+ 、CO32-。  （2分）

（4）取沉淀丙加入足量稀盐酸，若沉淀不能完全溶解，则原溶液中含SO42-，沉淀全部溶解，则原溶液中无SO42-。（答案合理给分）（2分）

【解析】

试题分析：首先分析离子间的反应，如Ag+与题目所给的所以阴离子都能反应，不能大量共存，所以原溶液不含Ag+，然后在根据框图中的现象进一步分析，推出溶液所含的离子。

（1）原溶液不含Ag+，所以淡黄色沉淀甲不是AgBr，为SO32‾与S2‾在酸性条件下反应生成的S单质沉淀，所以离子方程式为：2S2- + SO32- + 6H+ = 3S↓+ 3H2O；气体甲由两种氧化物组成（不包括水蒸汽和HBr），因为氢溴酸为强酸，能与CO32‾和SO32‾反应生成CO2和SO2气体，所以气体甲含有的两种氧化物为SO2和CO2，首先利用SO2的漂白性，通入品红溶液检验SO2，为了防止SO2对CO2检验的干扰，第2步应利用SO2的还原性，通入酸性KMnO4除去SO2，然后再通入澄清石灰水，检验CO2的存在。

（2）因为Ba2+、Al3+不能与CO32‾、SO32‾共存，所以加入NH4HCO3后产生白色沉淀，说明原溶液含有AlO2-，加入过量氢溴酸后，转化为Al3+，Al3+与HCO3‾反应生成Al(OH)3沉淀，离子方程式为：Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓+ 3CO­2↑。

（3）根据（1）可推出原溶液含有S2‾、SO32‾、CO32‾；根据（2）可推出原溶液含有AlO2-；Ag+、Ba2+、Al3+与SO32‾、CO32‾等离子不能大量共存，根据溶液呈中性，所以原溶液还一定含有Na+。

（4）根据题目所给信息不能确定的离子为SO42‾，沉淀甲一定含BaCO3，若含有SO42‾，沉淀丙中还含有BaSO4，加入足量稀盐酸，沉淀不能完全溶解，若沉淀全部溶解，则原溶液中无SO42-。

考点：本题考查离子的推断、离子方程式的书写、气体的检验。