Question

某溶液中的溶質由下列中的幾種離子構成：Na⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、AlO₂^—、CO₃^2—、SO₃^2—、SO₄^2—。取該溶液進行有關實驗，實驗步驟及結果如下：
①向溶液中加入過量稀鹽酸，得到氣體甲和溶液甲；
②向溶液甲中加入過量NH₄HCO₃溶液，得到白色沉淀乙、氣體乙和溶液乙；
③向溶液乙中加入過量Ba(OH) ₂溶液，得到白色沉淀丙、氣體丙和溶液丙。
④檢驗氣體甲、氣體乙、氣體丙，都只含有一種成份，而且各不相同。
請回答下列問題：
（1）只根據實驗①能得出的結論是　                                              （3分）
（2）沉淀丙中一定含有                 （1分），可能含有               （1分）
（3）該溶液中肯定存在的離子有                                   
（4）氣體乙分子的結構式為　                　
（5）向溶液甲中加入NH₄HCO₃溶液至過量，該過程中可能發生反應的離子方程式為                 ；                ；             （根據需要，可不填完，也可補充）

Answer 1

（1）至少含有CO₃^2—、SO₃^2—中的一種；一定不含有Fe³⁺ 、Cu²⁺、Ba²⁺；一定含有Na⁺（2）BaCO₃；BaSO₄（3）Na⁺、SO₃^2—、AlO₂^—（4）O＝C＝O（5）HCO₃^—＋H⁺＝CO₂↑＋H ₂O； Al³⁺＋3HCO₃^—＝Al(OH)₃↓＋3CO₂↑

試題分析：（1）通過實驗①中，加入過量稀鹽酸有氣體產生，故溶液中至少含有CO₃^2—、SO₃^2—中的一種，若含有CO₃^2—、SO₃^2—中的一種，則，一定不能含有Fe³⁺ 、Cu²⁺、Ba²⁺。由于溶液中陰陽離子電荷守恒，故一定有陽離子為鈉離子。（2）實驗②中加入NH₄HCO₃溶液，得到氣體乙，證明原溶液中一定不含有碳酸根，實驗①中產生的氣體甲為SO₂，原溶液中一定含有SO₃^2—。氣體乙為二氧化碳。溶液甲中能夠與NH₄HCO₃溶液產生白色沉淀乙只有Al³⁺。則產生的溶液乙中主要含有碳酸根，鈉離子，碳酸氫根，氯離子，銨離子。但不能確定是否含有硫酸根離子。實驗③中加入Ba(OH) ₂產生的沉淀丙中一定含有BaCO₃可能含有BaSO₄。產生的氣體丙為氨氣。（3）通過上述可知，原溶液中一定含有Na⁺、SO₃^2—、AlO₂^—三種離子。（4）氣體乙為二氧化碳，故其分子結構式為O＝C＝O（5）甲溶液中含有的主要離子有H+、Al³⁺故可能發生的離子反應為HCO₃^—＋H⁺＝CO₂↑＋H ₂O；Al³⁺＋3HCO₃^—＝Al(OH)₃↓＋3CO₂↑