Question

某無色溶液，其中有可能存在以下離子：Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-，現取該溶液進行有關試驗，其結果如下：

回答下列問題：
（1）生成沉淀甲的離子方程式：                                     ；
已知氣體甲由兩種氧化物組成（不包括水蒸汽和HBr），請你設計實驗逐一鑒別這兩種成分，將所需試劑以及現象填入下表中（可不填滿，表中每一行對應正確方可得分）

步驟	實驗目的	試劑	現象
1
2
3
4

（2）由溶液甲生成沉淀乙的離子方程式：                                     ；
（3）綜上所述，該溶液中肯定存在的離子有：                     。
（4）針對溶液中可能存在的離子，用實驗驗證其是否存在的方法是                                                                               。

Answer 1

（1）2S^2- + SO₃^2- + 6H⁺ =" 3S↓+" 3H₂O；

步驟	實驗目的	試劑	現象
1	檢驗SO2	品紅溶液	紅色褪去
2	除盡SO2	酸性高錳酸鉀溶液	紫色變淺或不完全褪去
3	檢驗CO­2	澄清石灰水	變渾濁

 
（2）Al³⁺ + 3HCO₃^- = Al(OH)₃↓+ 3CO­₂↑； （3）S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、Na⁺、CO₃^2-。
（4）取沉淀丙加入足量稀鹽酸，若沉淀不能完全溶解，則原溶液中含SO₄^2-，沉淀全部溶解，則原溶液中無SO₄^2-。（答案合理給分）

試題分析：分析題給流程圖知，無色溶液與過量氫溴酸反應生成了氣體甲和淡黃色沉淀，沉淀若是溴化銀，則不存在S^2-、CO₃^2-、SO₃^2-，就不可能生成氣體甲，所以淡黃色沉淀為單質硫，是硫化氫與二氧化硫反應生成的，溶液中一定存在S^2-和SO₃^2-，一定不會存在Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；根據電中性原則溶液中一定含有Na⁺，氣體甲由兩種氧化物組成，為二氧化碳和二氧化硫，溶液中一定有CO₃^2-，溶液甲中含有過量的氫溴酸，與過量的碳酸氫銨反應，生成的氣體乙為二氧化碳，白色沉淀只能為氫氧化鋁，說明原溶液中一定含有偏鋁酸根離子；溶液乙與過量氫氧化鋇溶液反應，生成的氣體丙為氨氣，白色沉淀為碳酸鋇或硫酸鋇，所以溶液中一定存在的離子有：Na⁺、S^2-、SO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-； 一定不存在的離子為：Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；可能存在的離子為：SO₄^2-，
（1）生成的淡黃色沉淀為單質硫，反應的離子方程式為：6H⁺+2S^2-+SO₃^2-═3S↓+3H₂O；氣體甲由兩種氧化物組成，為二氧化碳和二氧化硫，檢驗者兩種氣體的流程為：用品紅溶液檢驗二氧化硫，用酸性高錳酸鉀溶液除盡二氧化硫，用澄清石灰水檢驗二氧化碳；
（2）根據推斷可知，溶液甲中含有鋁離子，能夠與碳酸氫銨中的碳酸氫根離子發(fā)生水解相互促進的反應生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體，反應的離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
（3）根據以上分析，原溶液中一定存在的離子有：Na⁺、S^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、AlO₂^-；
（4）考查硫酸根離子的檢驗，方法為：取沉淀丙加入足量稀鹽酸，若沉淀不能完全溶解，則原溶液中含SO₄^2-，沉淀全部溶解，則原溶液中無SO₄^2-。