Question

已知某溶液X可能由K⁺、SO₄^2-、I^-、SiO₃^2-、MnO₄^-、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、ALO₂^-、CO₃^2-中的若干種組成．某化學(xué)興趣小組，通過下列實驗確定了其組成．
I．觀察溶液：無色透明．
Ⅱ．取適量該溶液，加入過量的硝酸，有氣體生成，并得到無色溶液．
Ⅲ．在Ⅱ所得溶液中再加入過量NH₄HCO₃溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀A．
IV：在Ⅲ所得溶液中加入過量Ba（OH）₂溶液至過量，加熱也有氣體生成，并有白色沉淀B析出．
根據(jù)上述實驗回答下列問題：
（1）由實驗I可知原溶液一定不含有的離子是

 

（2）由實驗Ⅱ可知原溶液一定不含有的離子是

 

，一定含有的離子是

 

．
（3）由實驗Ⅲ可知原溶液中還一定含有的離子是

 

，生成沉淀A的離子方程式為

 

（4）實驗Ⅳ中開始階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式一定有

 

（5）通過上述實驗，白色沉淀B的組成可能是

 

．
該化學(xué)興趣小組的同學(xué)又設(shè)計了一個簡單的后續(xù)實驗，確定了該沉淀的組成，該方法是：

 

．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子共存問題

專題：離子反應(yīng)專題

分析：I．觀察溶液：無色透明，則一定不存在有色離子：MnO₄^-、Fe²⁺；
Ⅱ．取適量該溶液，加入過量的硝酸，有氣體生成，該氣體為二氧化碳，則溶液中一定存在CO₃^2-，一定不存在與CO₃^2-離子反應(yīng)的離子；得到無色溶液，則一定不存在碘離子和硅酸根離子，再根據(jù)溶液呈電中性判斷原溶液中一定存在唯一陽離子鉀離子；
Ⅲ．在Ⅱ所得溶液中再加入過量NH₄HCO₃溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀A，說明溶液中一定存在鋁離子，原溶液中一定存在偏鋁酸根離子；
IV：在Ⅲ所得溶液中含有過量的碳酸氫銨，加入過量Ba（OH）₂溶液至過量，加熱會有氨氣生成，白色沉淀可能為碳酸鋇或碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，
根據(jù)以上分析進行解答．

解答： 解：（1）無色溶液中不能存在的有色的離子，所以一定不存在MnO₄^-、Fe²⁺，
故答案為：MnO₄^-、Fe²⁺；
（2）硝酸具有強氧化性，加入硝酸產(chǎn)生氣體，則一定存在CO₃^2-，一定不存在與碳酸根離子反應(yīng)的離子：Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺；得到無色溶液，則一定不存在生成難溶物的SiO₃^2-，也不存在被氧化生成有色物質(zhì)的I^-，由于溶液呈電中性可知，則原溶液中一定存在唯一的陽離子K⁺；
故答案為：Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、I^-、SiO₃^2-；K⁺、CO₃^2-； 
（3）由實驗Ⅲ可知，能夠與碳酸氫根離子反應(yīng)生成氣體和沉淀，則與硝酸反應(yīng)后的溶液中存在Al³⁺，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，原溶液中一定存在AlO₂^-，
故答案為：AlO₂^-；Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）實驗Ⅳ中開始階段發(fā)生反應(yīng)為過量的碳酸氫銨與氫氧化鋇反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：2HCO₃^-+Ba²⁺+2OH=BaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-，
故答案為：2HCO₃^-+Ba²⁺+2OH=BaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-；
（5）由于原溶液中可能含有硫酸根離子，所以白色沉淀一定含有碳酸鋇，可能為含有硫酸鋇；檢驗白色沉淀B的方法為：取少量白色沉淀B加入足量稀鹽酸，若沉淀完全溶解，則為BaCO₃，若沉淀部分溶解，則為BaCO₃和BaSO₄，
故答案為：BaCO₃或BaCO₃和BaSO₄ ；取少量白色沉淀B加入足量稀鹽酸，若沉淀完全溶解，則為BaCO₃，若沉淀部分溶解，則為BaCO₃和BaSO₄．

點評：本題考查了離子共存、常見離子的檢驗，題目難度中等，試題的題量較大，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗方法，明確離子反應(yīng)發(fā)生的條件及離子共存的條件．