Question

某无色溶液，由 Na⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Cl^-、AlO₂^-、MnO₄^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的若干离子组成，将溶液平均分为两份置于两支试管：

①取其中一支试管，加入过量稀盐酸。有气体生成，并得到溶液；

②在①所得溶液中加入硝酸化的AgNO₃，出现白色沉淀；

③取另一支试管，先加入过量的HCl酸化，再加入过量的NaHCO₃溶液，有气体生成同时析出白色沉淀甲，甲的质量为3.9g；

④在③所得溶液中加入过量的Ba（OH）₂溶液，有白色沉淀乙析出。

根据上述实验完成下列问题：

（1）溶液中一定不存在的离子是____________。

（2）一定存在的离子是____________。

（3）判断沉淀乙成分的方法是____________。

（4）写出实验①有关反应的离子方程式：____________；____________。

（5）通过实验③可知溶液中存在的离子为____________，原溶液中该离子的物质的量为____________。

Answer

（1）Ba2+、Al3+、MnO4-；（2）Na+、AlO2-、CO32- ；

（3）向沉淀中加入过量HCl，全部溶解沉淀为BaCO3；部分溶解沉淀为BaCO3与BaSO4的混合物；（4）CO32-+2H+=CO2↑+H2O，AlO2-+4H+=Al3++2H2O；（5）AlO2- ，0.05mol。

【解析】

试题分析：溶液是无色溶液，MnO4－显紫红色，因此原溶液中一定不存在MnO4－，①加入过量的盐酸，有气体生成，说明原溶液中一定含有CO32－，根据离子共存，原溶液中一定不存在Ba2＋、Al3＋，根据溶液呈现电中性，原溶液中一定含有Na＋，②加入硝酸酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀，此沉淀为AgCl，但Cl－一定是①中盐酸引入，因此原溶液中可能存在Cl－，③加入过量的盐酸酸化，在加入过量NaHCO3溶液，出现沉淀和气体，说明原溶液中一定含有AlO2－，④③中加入NaHCO3是过量的，因此加入Ba（OH）2溶液，白色沉淀一定是BaCO3，可能含有BaSO4，（1）根据上述分析，一定不存在的离子是：Ba2＋、Al3＋、MnO4－ ；（2）一定存在的离子是Na＋、AlO2－、CO32－ ；（3）BaSO4不溶于酸，而BaCO3溶于酸，因此操作是：向沉淀中加入过量HCl，全部溶解沉淀为BaCO3；部分溶解沉淀为BaCO3与BaSO4的混合物；（4）CO32－+2H＋=CO2↑+H2O，AlO2－+4H＋=Al3＋+2H2O；（5）③中可知溶液中存在离子是AlO2－，沉淀甲为Al（OH）3，根据铝元素守恒，n（AlO3－） = n[Al（OH）3] = 3.9/78 mol = 0.05mol。

考点：考查离子检验、离子大量共存等知识。