Question

6．某無色溶液X由Na⁺、Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、AlO₂^-、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干種離子組成，取X進行如下實驗：
①取適量X，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到溶液；
②在①所得的溶液中加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體Y生成，同時析出白色沉淀Z；
③在②所得溶液中再加入過量Ba（OH）₂溶液，有氣體W生成，并有白色沉淀M析出．
根據(jù)上述實驗完成下列問題：
（1）Z和W的化學式分別為：ZAl（OH）₃，WNH₃．
（2）X中一定存在的離子是Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₄^2-，可能存在的離子是Cl^-．
（3）寫出有關反應的離子方程式：
實驗①2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O．
實驗②Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．
（4）M的組成成分是碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物，要驗證M的成分的方法是固體中加足量鹽酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生氣泡的，證明是碳酸鋇沉淀，部分溶解，證明是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物．

Answer 1

分析 溶液為無色，可知不存在Fe³⁺，加入鹽酸生成氣體，可知一定含有碳酸根離子，排除Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，溶液呈電中性，所以一定含有陽離子Na⁺，溶液加入過量碳酸氫銨反應生成二氧化碳，白色沉淀Z是偏鋁酸根離子和過量鹽酸反應生成的鋁離子與碳酸根或碳酸氫根水解生成的氫氧化鋁沉淀，判斷原溶液一定含有AlO₂^-；②加入過量氫氧化鋇生成氣體W為NH₃，沉淀M為碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物，據(jù)此解答．

解答 解：溶液為無色，可知不存在Fe³⁺，加入鹽酸生成氣體，可知一定含有碳酸根離子，排除Ag⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，溶液呈電中性，所以一定含有陽離子Na⁺，溶液加入過量碳酸氫銨反應生成二氧化碳，白色沉淀Z是偏鋁酸根離子和過量鹽酸反應生成的鋁離子與碳酸根或碳酸氫根水解生成的氫氧化鋁沉淀，判斷原溶液一定含有AlO₂^-；②加入過量氫氧化鋇生成氣體W為NH₃，沉淀M為碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物．
（1）Z和W的化學式分別為：Z：Al（OH）₃，W：NH₃．故答案為：Al（OH）₃；NH₃；
（2）X中一定存在的離子是Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₄^2-，可能存在的離子是Cl^-，故答案為：Na⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SO₄^2-；Cl^-；
（3）實驗①：加入鹽酸生成氣體二氧化碳，即2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O，
實驗②：①所得的溶液中加入過量碳酸氫銨溶液，有二氧化碳生成，同時析出白色沉淀氫氧化鋁，即Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案為：2H⁺+CO₃^2-=CO₂↑+H₂O；Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（4）M的組成成分是碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物，要驗證M的成分的方法是：固體中加足量鹽酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生氣泡的，證明是碳酸鋇沉淀，部分溶解，證明是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，
故答案為：碳酸鋇沉淀或碳酸鋇和硫酸鋇沉淀的混合物；固體中加足量鹽酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生氣泡的，證明是碳酸鋇沉淀，部分溶解，證明是碳酸鋇和硫酸鋇的混合物．

點評 本題考查了離子共存、常見離子的檢驗方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質及檢驗方法，要求學生能夠根據(jù)反應現(xiàn)象判斷離子存在情況，試題培養(yǎng)了學生靈活應用所學知識的能力．