Question

已知在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂；某無色溶液里，只含有下列11種離子中的幾種：Mg^2＋、Fe³⁺、H^＋、Ag^＋、Ba^2＋、SO₄^2－、HCO₃^－、OH^－、MnO₄^－、NO₃^－、CO₃^2－。已知該溶液能跟金屬鋁反應，且放出的氣體只有氫氣。試回答：
（1）若溶液跟鋁反應只有AlO₂^－生成，則原溶液一定含有的大量的物質是________(填化學式)，發生反應的離子方程式是_____________________________________________________，還可能含有的較多的物質是__________________(填化學式)。
（2）若溶液跟鋁反應后有Al^3＋生成，則原溶液中可能（包括一定能）大量存在的離子是_____________。

Answer 1

（1）Ba(OH)₂    2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑  Ba(NO₃)₂  （2）H⁺  SO₄^2-  Mg²⁺

試題分析：該溶液能跟金屬鋁反應，且放出的氣體只有氫氣，這說明該溶液可能顯酸性，也可能顯堿性，又因為該溶液是無色的，所以一定沒有Fe³⁺、MnO₄^－，據此可以判斷。
（1）若溶液跟鋁反應只有AlO₂^－生成，這說明該一定顯堿性，則Mg^2＋、H^＋、Ag^＋、HCO₃^－一定不能大量存在。根據溶液的電中性可知，一定含有Ba^2＋，所以就一定沒有SO₄^2－、CO₃^2－。因此原溶液一定含有的大量的物質是Ba(OH)₂。而NO₃^－不能確定。所以還可能含有的較多的物質是Ba(NO₃)₂。有關反應的離子方程式為2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑。
（2）若溶液跟鋁反應后有Al^3＋生成，這說明該溶液一定顯酸性。則HCO₃^－、OH^－、CO₃^2－一定不能大量共存。又因為在含HNO₃的溶液中放入Al不生成H₂，所以該溶液中也一定不能大量存在NO₃^－。根據溶液的電中性可知，溶液中一定存在SO₄^2－，所以就一定不能大量存在Ag^＋、Ba^2＋，所以原溶液中可能（包括一定能）大量存在的離子是)H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺。