Question

5．某無色透明溶液中可能含有下列離子：Mg²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、H⁺、CO₃^2-、SO₄^2-，OH^-、NO₃^-、HCO₃^-中的幾種，已知溶液能與鋁反應且只放出H₂一種氣體．回答下列問題：
（1）若溶液與鋁反應生成Al³⁺，溶液中一定大量存在的離子有H⁺、SO₄^2-，可能存在的離子有Mg²⁺．
（2）若溶液與鋁反應生成AlO₂^-，溶液中一定大量存在的離子有OH^-、Ba²⁺，可能存在的離子有NO₃^-．

Answer 1

分析 跟金屬鋁反應生成H₂的溶液可能為酸溶液，也可能為堿溶液，當生成Al³⁺時，溶液為酸溶液，當生成AlO₂^-時，溶液為堿溶液，然后利用離子的共存來分析，并注意離子在水中的顏色．

解答 解：無色透明溶液，說明原溶液中不存在Cu²⁺；鋁既能與酸作用產(chǎn)生氫氣，也能與堿作用產(chǎn)生氫氣，
（1）當與酸作用時，溶液顯酸性，則SO₃^2-、HCO₃^-、OH^-不存在，由于硝酸與金屬反應一般沒有氫氣產(chǎn)生，因此也不存在NO₃^-，
根據(jù)溶液不顯電性，一定存在陰離子，即溶液中肯定有SO₄^2-，而Ag⁺、Ba²⁺可與SO₄^2-生成沉淀，說明原溶液中也不存在Ag⁺、Ba²⁺，
即此時溶液中一定含H⁺、SO₄^2-，可能存在Mg²⁺離子，
故答案為：H⁺、SO₄^2-；Mg²⁺；
（2）當溶液顯堿性時，Mg²⁺、Cu²⁺、H⁺、Ag⁺、HCO₃^-不能存在，根據(jù)溶液不顯電性，一定存在陽離子，即陽離子只有Ba²⁺，
說明原溶液中的陰離子只能是OH^-、NO₃^-，則原溶液中一定存在的離子為OH^-、Ba²⁺，可能存在NO₃^-，
故答案為：OH^-、Ba²⁺；NO₃^-．

點評 本題考查Al的化學性質及離子的共存問題，為高頻考點，明確常見離子之間的反應是解答本題的關鍵，并注意利用溶液為電中性、離子的顏色等來分析解答，題目難度不大．