Question

某無色溶液，其中可能存在如下離子：Na⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，現(xiàn)取該溶液進行有關實驗，結果于如圖所示．

試回答下列問題：
（1）生成沉淀甲的離子方程式為

 

．
（2）由溶液甲生成沉淀乙的離子方程式

 

．
（3）沉淀丙可能是

 

，用化學實驗確定其成分的方法是

 

．
（4）綜合上述信息，可以肯定存在的離子是

 

，一定不存在的離子是

 

，可能存在的離子是

 

．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子共存問題

專題：

分析：由流程及已知的離子可知，淡黃色沉淀為S，則一定存在S^2-、SO₃^2-，因Ba²⁺、Al³⁺與S^2-、SO₃^2-反應，一定不存在Ba²⁺、Al³⁺，且溶液應顯堿性，由電荷守恒可知，陽離子一定有Na⁺，白色沉淀乙應為原溶液中含有的AlO₂^-與過量HBr反應生成Al³⁺與HCO₃^-發(fā)生雙水解得到Al（OH）₃，氣體乙為二氧化碳，再加過量Ba（OH）₂反應，因
NH₄HCO₃過量，白色沉淀丙一定含碳酸鋇，可能含硫酸鋇，氣體丙為氨氣，
（1）結合可能存在的離子知，加入HBr后得到淡黃色沉淀一定S^2-與SO₃^2-在酸性條件下發(fā)生歸中反應得到的單質硫；
（2）由（1）知，溶液中含S^2-與SO₃^2-，則一定不含Ba²⁺、Al³⁺，加入過量NH₄HCO₃后得到白色沉淀只能是原溶液中含有的AlO₂^-與過量HBr反應生成Al³⁺與HCO₃^-發(fā)生雙水解得到Al（OH）₃；
（3）沉淀丙即可能是剩余NH₄HCO₃與Ba（OH）₂反應得到BaCO₃，也可能是BaCO₃與溶液可能含有的SO₄^2-與Ba（OH）₂反應得到BaSO₄的混合物；因硫酸鋇不溶于鹽酸，因此可利用加入鹽酸，觀察固體溶解情況來判斷固體成分；
（4）結合前面分析知一定含有S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-，在利用電荷守恒可知必含Na⁺； 一定不含Ba²⁺、Al³⁺； 無法確定是否含有CO₃^2-、SO₄^2-．

解答： 解：由流程及已知的離子可知，淡黃色沉淀為S，則一定存在S^2-、SO₃^2-，因Ba²⁺、Al³⁺與S^2-、SO₃^2-反應，一定不存在Ba²⁺、Al³⁺，且溶液應顯堿性，由電荷守恒可知，陽離子一定有Na⁺，白色沉淀乙應為原溶液中含有的AlO₂^-與過量HBr反應生成Al³⁺與HCO₃^-發(fā)生雙水解得到Al（OH）₃，氣體乙為二氧化碳，再加過量Ba（OH）₂反應，因NH₄HCO₃過量，白色沉淀丙一定含碳酸鋇，可能含硫酸鋇，氣體丙為氨氣，
（1）沉淀甲為單質硫，生成S的反應是溶液中S^2-與SO₃^2-在酸性條件下發(fā)生歸中反應得到，所以生成沉淀甲的離子方程式為：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O，
故答案為：2S^2-+SO₃^2-+6H⁺=3S↓+3H₂O；
（2）溶液中含S^2-與SO₃^2-，則一定不含Ba²⁺、Al³⁺，而溶液甲與過量NH₄HCO₃后得到白色沉淀一定是Al（OH）₃，產生該沉淀的原因一定是原溶液中含有的AlO₂^-與過量HBr反應生成Al³⁺與HCO₃^-發(fā)生雙水解得到Al（OH）₃，所以生成沉淀乙的離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（3）沉淀丙即可能是剩余NH₄HCO₃與Ba（OH）₂反應得到BaCO₃，也可能是BaCO₃與溶液可能含有的SO₄^2-與Ba（OH）₂反應得到BaSO₄的混合物，故沉淀丙可能是：BaCO₃或BaCO₃與BaSO₄的混合物；利用碳酸鋇可溶于鹽酸而硫酸鋇不溶于鹽酸的性質，利用向固體中加入鹽酸，觀察固體溶解情況來判斷固體成分，故確定固體成分的方法是：在所得沉淀丙中加入稀鹽酸，若沉淀全部溶解，說明沉淀丙是BaCO₃，若沉淀僅部分溶解，說明沉淀是BaCO₃和BaSO₄的混合物，
故答案為：BaCO₃或BaCO₃與BaSO₄的混合物；在所得沉淀丙中加入稀鹽酸，若沉淀全部溶解，說明沉淀丙是BaCO₃，若沉淀僅部分溶解，說明沉淀是BaCO₃和BaSO₄的混合物；
（4）結合前面分析知一定含有S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-，在利用電荷守恒可知必含Na⁺； 一定不含Ba²⁺、Al³⁺； 無法確定是否含有CO₃^2-、SO₄^2-，
故答案為：Na⁺、S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-；Ba²⁺、Al³⁺；CO₃^2-、SO₄^2-．

點評：本題考查離子共存問題與離子方程式的書寫，解答時需聯(lián)系物質性質綜合分析做出相應判斷．