Question

某溶液的溶質是由下列中的幾種離子構成：Na⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-、AlO₂^-、SO₃^2-、SO₄^2-．取該溶液進行有關實驗，實驗步驟及結果如下：
①向溶液中加入過量稀鹽酸，得到氣體甲和溶液甲；
②向溶液甲中加入過量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、氣體乙和溶液乙；
③向溶液乙中加入過量Ba（OH）₂溶液，得到白色沉淀丙、氣體丙和溶液丙．
④檢驗氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成份，而且各不相同．
請回答下列問題：
（1）只根據(jù)實驗①能得出的結論是

 

；
（2）沉淀丙中一定含有

 

，可能含有

 

．
（3）該溶液中肯定存在的離子有

 

．
（4）氣體甲的化學式為

 

；氣體乙的名稱為

 

；氣體丙的分子幾何構型是

 

；
（5）向溶液甲中加入NH₄HCO₃溶液至過量，該過程中發(fā)生的離子方程式為

 

；

 

．

Answer 1

考點：物質的檢驗和鑒別的實驗方案設計

專題：

分析：①向溶液中加入過量稀鹽酸，得到氣體甲和溶液甲，則氣體為二氧化碳或二氧化硫，或均存在；
②向溶液甲中加入過量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、氣體乙和溶液乙，可知沉淀乙為氫氧化鋁、氣體乙為二氧化碳；
③向溶液乙中加入過量Ba（OH）₂溶液，得到白色沉淀丙、氣體丙和溶液丙，沉淀丙一定含有BaCO₃可能含有BaSO₄，產生的氣體丙為氨氣；
④檢驗氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成份，而且各不相同，則甲應為二氧化硫，乙為二氧化碳，丙為氨氣，結合離子之間的反應及現(xiàn)象來解答．

解答： 解：（1）通過實驗①中，加入過量稀鹽酸有氣體產生，故溶液中至少含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一種，若含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一種，則一定不能含有Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺；由于溶液中不顯電性，由電荷守恒可知一定有陽離子為Na⁺，
故答案為：至少含有CO₃^2-、SO₃^2-中的一種，一定不含有Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺，一定含有Na⁺；
（2）實驗②中加入NH₄HCO₃溶液，得到氣體乙，證明原溶液中一定不含有碳酸根，實驗①中產生的氣體甲為SO₂，原溶液中一定含有SO₃^2-；氣體乙為二氧化碳，溶液甲中能夠與NH₄HCO₃溶液產生白色沉淀乙只有Al³⁺，則產生的溶液乙中主要含有CO₃^2-、Na⁺、HCO₃^-、Cl^-、NH₄⁺，但不能確定是否含有硫酸根離子；
實驗③中加入Ba（OH） ₂產生的沉淀丙中一定含有BaCO₃可能含有BaSO₄，產生的氣體丙為氨氣，
故答案為：BaCO₃；BaSO₄；
（3）通過上述可知，原溶液中一定含有Na⁺、SO₃^2-、AlO₂^-三種離子，故答案為：Na⁺、SO₃^2-、AlO₂^-；
（4）氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成份，而且各不相同，則甲應為SO₂，乙為二氧化碳，丙為氨氣氣體，其空間構型為三角錐形，
故答案為：SO₂；二氧化碳；三角錐形；
（5）甲溶液中含有的主要離子有H+、Al³⁺故可能發(fā)生的離子反應為HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H ₂O、Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O； Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評：本題考查物質的檢驗及推斷，為高頻考點，把握離子之間的反應及現(xiàn)象、分析與推斷能力為解答的關鍵，注意試劑過量及沉淀和氣體的確定，題目難度中等．