Question

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

請(qǐng)你根據(jù)上圖推斷：
（1）原溶液中一定存在的離子有（寫化學(xué)式）：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-．原溶液可能呈酸性（填“酸”、“堿”或“中”）．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)④中產(chǎn)生的沉淀有：Al（OH）₃、Mg（OH）₂．寫出由A→B過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體所發(fā)生的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．
（4）實(shí)驗(yàn)②中加入稀鹽酸的目的是確定白色沉淀不是碳酸鋇沉淀，而是硫酸鋇沉淀．

Answer 1

分析 溶液透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃焰色反應(yīng)呈紫色，說(shuō)明溶液中含有K⁺離子，溶液呈無(wú)色，則一定不含有色離子，逐滴加入過(guò)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(méi)有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個(gè)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(shuō)明溶液中含有Al³⁺離子，有Al³⁺則無(wú)CO₃^2-．據(jù)此分析．

解答 解：溶液透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃焰色反應(yīng)呈紫色，說(shuō)明溶液中含有K⁺離子，溶液呈無(wú)色，則一定不含F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，逐滴加入過(guò)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(méi)有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個(gè)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(shuō)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）原溶液中一定存在的離子有（寫化學(xué)式）：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，是強(qiáng)酸弱堿鹽溶液，原溶液可能呈酸性，故答案為：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；酸；
（2）由于溶液中含Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，故加入氫氧化鈉溶液后，產(chǎn)生的沉淀有：Al（OH）₃、Mg（OH）₂．由A→B過(guò)程是氫氧化鈉溶液過(guò)量，生成的Al（OH）₃沉淀溶于過(guò)量的氫氧化鈉溶液，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃、Mg（OH）₂；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體是過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（4）實(shí)驗(yàn)②中加入稀鹽酸能排除碳酸根的干擾，確定白色沉淀不是碳酸鋇沉淀，而是硫酸鋇沉淀，故答案為：確定白色沉淀不是碳酸鋇沉淀，而是硫酸鋇沉淀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了焰色反應(yīng)、常見的有色離子、離子的水解、離子反應(yīng)的條件，Al（OH）₃的化學(xué)性質(zhì)，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，若是基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，恐怕難以完成．