Question

某无色溶液，由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^﹣、MnO₄^﹣、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：

A．取适量试液，加入过量盐酸，有气体甲生成，并得到澄清溶液；

B．在A所得溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液，也有气体甲生成，并析出白色沉淀甲；

C．在B所得溶液中加入过量Ba(OH)₂溶液，有气体乙生成，并有白色沉淀乙析出。

根据上述实验现象回答下列问题：

（1）溶液中一定不存在的离子是               ；一定存在的离子是             。

（2）气体乙为      （填化学式）；B中生成沉淀甲的离子方程式是                               。

（3）判断沉淀乙成分的方法是                                         。

Answer

（1）MnO4﹣、Ag+、Ba2+、Al3+ CO32﹣、Na+、AlO2﹣（多或少写均不得分）

（2）NH3 Al3+ + 3 HCO3﹣= 3 CO2 ↑+ Al (OH)3↓

（3）滴加盐酸检验，如沉淀部分溶解，则含有碳酸钡和硫酸钡，如沉淀全部溶解，则只含碳酸钡

【解析】

试题分析：某无色溶液，说明溶液中一定不会存在高锰酸根离子；A．加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液，生成的气体甲为二氧化碳，所以溶液中一定存在CO32-，一定不存在Ag+、Ba2+、Al3+，阳离子只剩下了Na+，根据溶液一定呈电中性可知溶液中一定存在Na+；B．在A所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有二氧化碳气体生成，同时析出白色沉淀甲，白色沉淀甲为氢氧化铝，原溶液中一定存在AlO2-；C．在B所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，有气体乙生成，同时析出白色沉淀乙，气体乙是氨气，白色沉淀一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡。

（1）由以上分析可知溶液中一定不存在MnO4-、Ag+、Ba2+、Al3+，一定存在的离子有：CO32-、Na+、AlO2-。故答案为：MnO4-、Ag+、Ba2+、Al3+；CO32-、Na+、AlO2-；

（2）生成的气体乙为氨气，B中生成的白色沉淀甲为氢氧化铝，Al3+ + 3HCO3-﹣= 3CO2 ↑+ Al (OH)3↓。故答案为：NH3；Al3+ + 3HCO3-﹣= 3CO2 ↑+ Al (OH)3↓

（3）白色沉淀乙一定含有碳酸钡，可能含有硫酸钡，可加入盐酸检验，如沉淀部分溶解，则含有碳酸钡和硫酸钡，如沉淀全部溶解，则只含碳酸钡。故答案为：滴加盐酸检验，如沉淀部分溶解，则含有碳酸钡和硫酸钡，如沉淀全部溶解，则只含碳酸钡。

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

【名师点睛】本题考查了常见离子的检验方法，题目难度不大，注意根据溶液呈电中性判断溶液中存在的离子方法，本题充分考查了学生的分析、理解能力，要求熟练掌握常见离子的检验方法。

1、判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是一句话：一色、二性、三特殊、四反应。

（1）“一色”：即溶液颜色。若限定溶液无色，则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等有色离子不能大量存在。

（2）“二性”：即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中，OH-和弱酸根离子（CO32-、SO32-、S2-、CH3COO-等）不能大量共存；在强碱性溶液中，H+、NH4+、Fe2+、Cu2+、Mg2+等均不能大量共存；酸式弱酸根离子（HCO3-、HSO3-、HS-等）在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。

（3）“三特殊”：指三种特殊情况。①AlO2-与HCO3-不能大量共存；②“NO3-+H+”和“ClO-”等代表的是强氧化剂，能与S2-、HS-、Fe2+、I-等发生氧化还原反应，不能大量共存；③NH4+与CH3COO-、CO32-，Mg2+与HCO3-等组合中，虽然存在双水解，但因水解程度很小，在溶液中它们仍然可以大量共存。

（4）“四反应”：指的是离子间通常进行的四种反应类型。复分解型离子反应，如Ag+和Cl-、Cu2+和OH-等不能大量共存；氧化还原型离子反应，如Fe3+与I-，H+、NO3-与Fe2+等不能大量共存；双水解型离子反应，如Fe3+、Al3+与CO32-、HCO3-等不能大量共存；络合型离子反应，如Fe3+与SCN-不能大量共存。

2、解离子共存题的两个“注意”：

（1）要特别注意隐含条件：①由水电离的c(H+) = 1×10-14 mol·L-1的溶液、水电离出来的H+和OH-浓度的乘积为1×10-28 的溶液、放入铝片能放出H2的溶液等，其隐含的条件是：该溶液既可能为酸性也可能为碱性。常温下c(H+ ) =1×10-7 mol·L-1的溶液，可知溶液呈中性，则易水解的离子，如Fe3+ 等不能大量存在；②使pH试纸变红的溶液呈酸性；使pH试纸变蓝的溶液呈碱性；③在酸性溶液中，隐含的条件是一些离子的氧化性增强，能氧化一些还原性离子。例如Fe2+、I- 与NO3-在碱性条件下可以大量共存，但在酸性条件，NO3-的氧化能力大大增强，能把这些还原性离子氧化。

（2）要特别注意题干的限制条件，如“一定能”、“可能”、“一定不能”、“无色”、 “碱性”、“因发生氧化还原反应”、“在含Fe2+和H+ 的溶液中”等。