Question

5．某無色溶液中可能存在如下幾種陰陽離子：

陽離子	Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+、NH4+
陰離子	Cl-、CO32-、SO42-、NO3-、I-

現(xiàn)對(duì)該溶液樣品進(jìn)行以下研究：
Ⅰ．向溶液中加入稀鹽酸后有無色氣體生成，該氣體遇空氣變成紅棕色；
Ⅱ．若向Ⅰ所得溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
Ⅲ．若向Ⅰ所得溶液中加入過量NaOH濃溶液并加熱，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，最終溶液無沉淀生成；
Ⅳ．向Ⅲ所得溶液中通入過量的CO₂氣體，有白色絮狀沉淀生成．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
（1）該溶液中一定存在的陽離子為Al³⁺、NH₄⁺，一定不存在的離子為Fe²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-．
（2）檢驗(yàn)溶液中可能還存在的陽離子的方法為用潔凈鉑絲蘸取原溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，若火焰呈黃色，原溶液中存在Na⁺，若不出現(xiàn)黃色，則不存在Na⁺．
（3）寫出實(shí)驗(yàn)Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：6I^-+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3I₂+4H₂O．
（4）寫出實(shí)驗(yàn)Ⅳ中生成白色絮狀沉淀的化學(xué)方程式：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．

Answer 1

分析 無色溶液不存在Fe²⁺，
Ⅰ．向溶液中加入稀鹽酸后有無色氣體生成，該氣體遇空氣變成紅棕色，則加入鹽酸后生成氣體為NO，說明含有I^-、NO₃^-；
Ⅱ．若向Ⅰ所得溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，該沉淀為硫酸鋇，說明含有SO₄^2-，則不含Ba²⁺；
Ⅲ．若向Ⅰ所得溶液中加入過量NaOH濃溶液并加熱，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，最終溶液無沉淀生成，說明含有NH₄⁺；
Ⅳ．向Ⅲ所得溶液中通入過量的CO₂氣體，有白色絮狀沉淀生成，該沉淀為氫氧化鋁，說明含有Al³⁺，則不含CO₃^2-，以此解答該題．

解答 解：（1）由以上分析可知一定含有的陽離子有Al³⁺、NH₄⁺，一定不含 Fe²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-，故答案為：Al³⁺、NH₄⁺；  Fe²⁺、Ba²⁺、CO₃^2-；
（2）可能還存在的陽離子只有鈉離子，檢驗(yàn)方法為用潔凈鉑絲蘸取原溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，若火焰呈黃色，原溶液中存在Na⁺，若不出現(xiàn)黃色，則不存在Na⁺，
故答案為：用潔凈鉑絲蘸取原溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，若火焰呈黃色，原溶液中存在Na⁺，若不出現(xiàn)黃色，則不存在Na⁺；
（3）實(shí)驗(yàn)Ⅰ為碘離子和硝酸根離子在酸性條件下的氧化還原反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為6I^-+2 NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3I₂+4H₂O，
故答案為：6I^-+2 NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3I₂+4H₂O；
（4）實(shí)驗(yàn)Ⅳ中生成白色絮狀沉淀為氫氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，
故答案為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷，涉及離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法和反應(yīng)現(xiàn)象分析，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，掌握離子性質(zhì)和溶液中電荷守恒計(jì)算判斷存在的離子是解題關(guān)鍵，題目難度較大．