Question

（15分）某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-等離子，當(dāng)向該溶液中加入某濃度的NaOH溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液的體積變化如圖所示:

由此可知，（1）該溶液中肯定含有的陽(yáng)離子是____________________，且各陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之比為_(kāi)____________；肯定不含有的陽(yáng)離子是___________；檢驗(yàn)可能含有的某種陽(yáng)離子的常用實(shí)驗(yàn)方法是                ；
（2）分別寫(xiě)出BC、CD段對(duì)應(yīng)的離子方程式，并寫(xiě)出BC段參加反應(yīng)的陽(yáng)離子在實(shí)驗(yàn)室中常用的檢驗(yàn)其存在的方法：BC:________________________________________;
檢驗(yàn)：_____________________________________________;
CD:__________________________________________.

Answer 1

⑴H⁺、Al³⁺、NH₄⁺(2分)；  2∶1∶3(2分)；Mg²⁺、Fe³⁺(2分)；焰色反應(yīng)(2分)。
⑵NH₄⁺+OH^-NH₃·H₂O(或NH₄⁺+OH^- =NH₃↑+H₂O)(2分); 取少量未知試液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液后加熱，如果產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則證明原待測(cè)液中有NH₄⁺存在（或該氣體遇到沾有濃鹽酸的玻璃棒有白煙現(xiàn)象也能證明NH₄⁺存在）(3分)；
Al(OH)₃+OH^- =AlO₂^-+2H₂O(2分)

試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，最初沒(méi)有沉淀生成，所以一定含有氫離子。當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)，繼續(xù)加入氫氧化鈉，沉淀不發(fā)生變化，說(shuō)明還含有NH₄⁺。根據(jù)沉淀溶解時(shí)消耗的氫氧化鈉溶液體積和生成沉淀時(shí)消耗的氫氧化鈉溶液體積可知，二者是1︰3，這么說(shuō)沉淀只有氫氧化鋁，沒(méi)有氫氧化鎂、氫氧化鐵，所以一定含有Al³⁺，但沒(méi)有Mg²⁺、Fe³⁺。根據(jù)溶液的電中性可知，一定還在SO₄^2-，但鈉離子并能確定，檢驗(yàn)鈉離子可以通過(guò)焰色反應(yīng)確定。根據(jù)圖像中消耗氫氧化鈉溶液的體積，并結(jié)合反應(yīng)式H^＋＋OH^－=H₂O、OH^－＋3OH^－=Al(OH)₃↓、NH₄^＋＋OH^－=NH₃·H₂O可知，H⁺、Al³⁺、NH₄⁺的物質(zhì)的量之比2∶1∶3。
（2）BC段是銨鹽和強(qiáng)堿的反應(yīng)，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH₄⁺+OH^-NH₃·H₂O。依據(jù)該實(shí)驗(yàn)原理可以檢驗(yàn)NH₄^＋，即取少量未知試液于試管中，滴加氫氧化鈉溶液后加熱，如果產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則證明原待測(cè)液中有NH₄⁺存在（或該氣體遇到沾有濃鹽酸的玻璃棒有白煙現(xiàn)象也能證明NH₄⁺存在）。而CD段是溶解氫氧化鋁的，所以反應(yīng)的方程式是Al(OH)₃+OH^- =AlO₂^-+2H₂O。₄⁺的有關(guān)檢驗(yàn)
點(diǎn)評(píng)：進(jìn)行物質(zhì)的檢驗(yàn)時(shí)，要依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng)，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ǎ瑴?zhǔn)確觀(guān)察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象，如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產(chǎn)生和氣味、火焰的顏色等，進(jìn)行判斷、推理、驗(yàn)證即可。