Question

6．某無色溶液X由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、AlO₂^-、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干種離子組成，取X進行如下實驗：
①取適量X，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到溶液；
②在①所得的溶液中加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體Y生成，同時析出白色沉淀Z；
③在②所得溶液中再加入過量Ba（OH）₂溶液，有氣體W生成，并有白色沉淀M析出．
根據(jù)上述實驗完成下列問題：
（1）Z和W的化學(xué)式分別為：ZAl（OH）₃，WNH₃．
（2）X中一定存在的離子是Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₄^2-，可能存在的離子是Cl^-．
（3）寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：
實驗①2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O．
實驗②Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（4）M的組成成分是碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物，要驗證M的成分的方法是固體中加足量鹽酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生氣泡的，證明是碳酸鋇沉淀，部分溶解，證明是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物．

Answer 1

分析 溶液為無色，可知不存在Fe³⁺，加入鹽酸生成氣體，可知一定含有碳酸根離子，排除Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，溶液呈電中性，所以一定含有陽離子Na⁺，溶液加入過量碳酸氫銨反應(yīng)生成二氧化碳，白色沉淀Z是偏鋁酸根離子和過量鹽酸反應(yīng)生成的鋁離子與碳酸根或碳酸氫根水解生成的氫氧化鋁沉淀，判斷原溶液一定含有AlO₂^-；②加入過量氫氧化鋇生成氣體W為NH₃，沉淀M為碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物，據(jù)此解答．

解答 解：溶液為無色，可知不存在Fe³⁺，加入鹽酸生成氣體，可知一定含有碳酸根離子，排除Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，溶液呈電中性，所以一定含有陽離子Na⁺，溶液加入過量碳酸氫銨反應(yīng)生成二氧化碳，白色沉淀Z是偏鋁酸根離子和過量鹽酸反應(yīng)生成的鋁離子與碳酸根或碳酸氫根水解生成的氫氧化鋁沉淀，判斷原溶液一定含有AlO₂^-；②加入過量氫氧化鋇生成氣體W為NH₃，沉淀M為碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物．
（1）Z和W的化學(xué)式分別為：Z：Al（OH）₃，W：NH₃．故答案為：Al（OH）₃；NH₃；
（2）X中一定存在的離子是Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₄^2-，可能存在的離子是Cl^-，故答案為：Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₄^2-；Cl^-；
（3）實驗①：加入鹽酸生成氣體二氧化碳，即2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，
實驗②：①所得的溶液中加入過量碳酸氫銨溶液，有二氧化碳生成，同時析出白色沉淀氫氧化鋁，即Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案為：2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O；Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）M的組成成分是碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物，要驗證M的成分的方法是：固體中加足量鹽酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生氣泡的，證明是碳酸鋇沉淀，部分溶解，證明是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，
故答案為：碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物；固體中加足量鹽酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生氣泡的，證明是碳酸鋇沉淀，部分溶解，證明是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物．

點評 本題考查了離子共存、常見離子的檢驗方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗方法，要求學(xué)生能夠根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷離子存在情況，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．