Question

8．某溶液僅含下列離子中的幾種，且所含各種離子的物質(zhì)的量濃度均為0．lmol/L（忽略水的電離及離子的水解）．K⁺  Ag⁺  Mg²⁺  Al³⁺   NH₄⁺  Cl^-  CO₃^2-  NO₃^-  SO₄^2-  I^-
用如下各步實(shí)驗(yàn)分析該溶液組成：
①取5mL溶液，滴少量稀氨水，發(fā)現(xiàn)溶液中有沉淀生成，且離子種類(lèi)增加．
②用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，火焰不顯紫色．
③另取溶液加入過(guò)量鹽酸，有無(wú)色氣體生成，該無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色．
④向步驟③實(shí)驗(yàn)所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）由步驟②判斷，溶液中一定不含有的陽(yáng)離子是K⁺；步驟③中生成無(wú)色氣體的化學(xué)式是NO
（2）最終確定溶液中所含陰離子有Cl^-、I^-、NO₃^-、SO₄^2-
（3）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，得到的固體化學(xué)式為MgO．

Answer 1

分析 ①取該無(wú)色溶液5mL，說(shuō)明一定不含有色的Cu²⁺，滴加一滴氨水有沉淀生成，且離子種類(lèi)增加，說(shuō)明增加的是NH₄⁺，所以原溶液中一定不含NH₄⁺，可能含有Mg²⁺、Al³⁺，不含NH₄⁺，CO₃^2-；
②用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，無(wú)紫色火焰，說(shuō)明溶液中不含K⁺； 
③另取溶液加入少量鹽酸，有無(wú)色氣體生成，該無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色，說(shuō)明有還原性離子I^-與NO₃^-、H⁺反應(yīng)生成NO，即溶液中有I^-、NO₃^-；判斷一定不含有Ag⁺；
④向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明有SO₄^2-；
根據(jù)以上分析進(jìn)行解答．

解答 解：根據(jù)①取該無(wú)色溶液5mL可知一定不含有Cu²⁺，滴加一滴氨水有沉淀生成，且離子種類(lèi)增加，說(shuō)明增加的是NH₄⁺，所以原溶液中一定不含NH₄⁺，可能含有Mg²⁺、Al³⁺，不含NH₄⁺，CO₃^2-；②用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，無(wú)紫色火焰，說(shuō)明沒(méi)有K⁺； ③另取溶液加入少量鹽酸，有無(wú)色氣體生成，該無(wú)色氣體遇空氣變成紅棕色，說(shuō)明有還原性離子I^-與NO₃^-、H⁺反應(yīng)生成NO，即溶液中有I^-、NO₃^-；判斷一定不含有Ag⁺；④向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明有SO₄^2-，
（1）用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，無(wú)紫色火焰，說(shuō)明沒(méi)有K⁺；③中加入少量鹽酸生成無(wú)色氣體，是I^-與NO₃^-和H⁺反應(yīng)生成NO，其離子方程式為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺═3I₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：K⁺；NO；
（2）由上述分析可知一定含有的陰離子I^-、NO₃^-，SO₄^2-，且各為0.1mol/L，依據(jù)電荷守恒可知，推斷出的陽(yáng)離子含有Mg²⁺、Al³⁺，其濃度為0.1mol/L，由電荷守恒可知溶液中還有一種-1價(jià)的陰離子為Cl^-，所以甲同學(xué)最終確定原溶液中所含陽(yáng)離子是：Mg²⁺、Al³⁺，陰離子是：Cl^-、I^-、NO₃^-、SO₄^2-，
故答案為：Cl^-、I^-、NO₃^-、SO₄^2-；
（3）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，Mg²⁺、Al³⁺ 反應(yīng)生成Mg（OH）₂，NaAlO₂，涉及的離子方程式為Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，沉淀為氫氧化鎂，最終得到的固體為MgO，
故答案為：MgO．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)，題目難度中等，明確常見(jiàn)離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法為解答關(guān)鍵，注意掌握某些特殊離子具有的性質(zhì)，如顏色、兩性、焰色反應(yīng)的火焰顏色等，常常為此類(lèi)題的突破口．