Question

已知某溶液X可能由K^＋、Mg^2＋、Cu^2＋、Ag^＋、Ba^2＋、Al^3＋、Fe^2＋、AlO、CO、SO、I^－、SiO、MnO中的若干種離子組成。某化學(xué)興趣小組通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)確定了其組成。

(1)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象，推斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
Ⅰ.觀察溶液：無(wú)色透明	①原溶液中一定不含的離子是____________
Ⅱ.取適量該溶液，加入過(guò)量的硝酸，有氣體生成，并得到無(wú)色溶液	②原溶液中一定不含的離子是__________________________，一定含有的離子是________
Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入過(guò)量的碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時(shí)析出白色沉淀A	③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_(kāi)__________________
Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中再逐滴加入氫氧化鋇溶液至過(guò)量，加熱也有氣體生成，同時(shí)析出白色沉淀B	④白色沉淀B中一定含有_____ __，可能含有________________

(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟Ⅳ中開(kāi)始階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式一定有____________。

(3)該化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了進(jìn)一步確定B的成分，取一定量經(jīng)洗滌后的B與Y溶液反應(yīng)，白色固體的物質(zhì)的量與Y溶液體積之間的關(guān)系如圖所示。

Y可能為_(kāi)_____________________。B的組成為_(kāi)______________________。

(4)已知?dú)溲趸�鋁電離出H^＋比碳酸氫鈉電離出H^＋更難。根據(jù)上述推斷，取少量原溶液于試管中，向試管中滴加少量硫酸氫鈉稀溶液至過(guò)量，按先后順序可以觀察到的現(xiàn)象有_____________________________________________。

寫(xiě)出最后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________________。

Answer 1

解析　(1)Ⅰ.溶液無(wú)色透明，說(shuō)明有顏色的離子MnO、Fe^2＋、Cu^2＋不存在。Ⅱ.加入過(guò)量的硝酸，產(chǎn)生氣體并得到無(wú)色溶液，推知一定存在CO，則能與CO反應(yīng)的離子Mg^2＋、Ag^＋、Ba^2＋、Al^3＋都不存在；由于I^－、SiO能與硝酸反應(yīng)分別生成I₂(使溶液呈黃色)、H₂SiO₃白色沉淀，所以它們也不存在。Ⅲ.碳酸氫銨先與過(guò)量的硝酸反應(yīng)，然后與鋁離子發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)生成二氧化碳和氫氧化鋁，逆推原溶液中一定含有AlO，根據(jù)溶液呈電中性原則知，溶液中只有一種陽(yáng)離子K^＋存在。Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中含有碳酸氫銨和硝酸銨，剛開(kāi)始加入少量氫氧化鋇溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：2NH₄HCO₃＋Ba(OH)₂(少量)===BaCO₃↓＋(NH₄)₂CO₃＋2H₂O。僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能判斷硫酸根離子是否存在，所以，白色沉淀B中一定含有碳酸鋇，可能含有硫酸鋇。(2)碳酸氫銨中銨根離子結(jié)合OH^－的能力比碳酸氫根離子的弱，所以，碳酸氫根離子優(yōu)先與OH^－反應(yīng)生成CO，CO再結(jié)合Ba^2＋生成白色沉淀。(3)從圖像上看，白色固體部分溶于Y溶液，碳酸鋇溶于鹽酸或硝酸，0.5 mol固體B中含0.2 mol BaSO₄、0.3 mol BaCO₃。(4)原溶液中存在K^＋、AlO、CO、SO，滴加硫酸氫鈉溶液，相當(dāng)于滴加強(qiáng)酸，由于氫氧化鋁電離出H^＋比碳酸氫鈉電離出H^＋更難，所以優(yōu)先生成氫氧化鋁；又因?yàn)锳l^3＋與CO、HCO不能大量共存，CO轉(zhuǎn)化成CO₂之后，Al(OH)₃又與H^＋反應(yīng)�，F(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀，然后產(chǎn)生氣泡，最后白色沉淀又溶解。

答案　(1)①Cu^2＋、Fe^2＋、MnO�、贗^－、SiO、Mg^2＋、Ag^＋、Ba^2＋、Al^3＋　CO�、跘lO、K^＋　Al^3＋＋3HCO===Al(OH)₃↓＋3CO₂↑�、蹷aCO₃　BaSO₄

(2)Ba^2＋＋2OH^－＋2HCO===BaCO₃↓＋CO＋2H₂O　(3)HCl(或HNO₃)　BaSO₄和BaCO₃，且＝　(4)先產(chǎn)生白色沉淀，然后產(chǎn)生氣泡，最后白色沉淀又溶解　Al(OH)₃＋3H^＋===Al^3＋＋3H₂O