Question

有一無色溶液，其中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等離子中的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進(jìn)行了四個實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如圖1所示：

第③個實(shí)驗(yàn)中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量有圖2所示的相互關(guān)系．據(jù)此可知：
（1）在原溶液中一定不存在的離子有

 

；
（2）為滿足該溶液中一定存在的離子的要求，一般可溶解兩種常見物質(zhì)，其化學(xué)式分別為

 

和

 

；
（3）寫出第③個實(shí)驗(yàn)中可能發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見離子的檢驗(yàn)方法

專題：離子反應(yīng)專題

分析：溶液透過藍(lán)色鈷玻璃焰色反應(yīng)呈紫色，說明溶液中含有K⁺離子，溶液呈無色，則一定不含有色離子，逐滴加入過量NaOH溶液有白色沉淀，則溶液中含有Mg²⁺離子；加入氯化鋇和鹽酸后生成白色沉淀，由于溶液中沒有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個實(shí)驗(yàn)中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，則說明溶液中含有Al³⁺離子，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答： 解：透過藍(lán)色鈷玻璃焰色反應(yīng)呈紫色，說明溶液中含有K⁺離子；溶液呈無色，則一定不含有色離子：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；逐滴加入過量NaOH溶液有白色沉淀，則溶液中含有Mg²⁺離子，一定不含CO₃^2-；加入氯化鋇和鹽酸后生成白色沉淀，由于溶液中沒有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)圖象可知：生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，最后不再變化，則說明溶液中含有Al³⁺離子，一定不含有銨根離子，綜上可知：原溶液中一定含有Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，一定不含F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，
（1）根據(jù)以上分析可知，原溶液中一定不含有：Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，
故答案為：Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-； 
（2）原溶液中一定含有的離子為：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，可以組成的物質(zhì)為：KAl（SO₄）₂（或KAl（SO₄）₂?12H₂O）、MgSO₄，
故答案為：KAl（SO₄）₂（或KAl（SO₄）₂?12H₂O）；MgSO₄；
（3）溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺，加入氫氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)有：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

點(diǎn)評：本題考查了未知物的推斷、常見離子的檢驗(yàn)，題目難度中等，正確根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推斷存在的離子為解答本題的關(guān)鍵，注意掌握離子的特征反應(yīng)，如鋁離子與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)現(xiàn)象．