Question

7．一無色透明的溶液做如下實驗：
（1）取少量溶液滴加鹽酸酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀生成．
（2）另取部分溶液加入Na₂O₂，有無色無味氣體放出且有白色沉淀生成，加入Na₂O₂的量與生成沉淀的量的關系如圖所示：試問：
（1）Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Na⁺、Fe³⁺、K⁺、SO₄^2-等離子中一定存在的離子是SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；可能存在的離子是Na⁺、K⁺；一定不存在的離子是Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺．
（2）上述溶液至少由Al₂（SO₄）₃、MgSO₄等物質混合成．

Answer 1

分析 因是“無色透明溶液”，該溶液中不能含有有色的Cu²⁺、Fe³⁺，
根據“取少量溶液滴加鹽酸酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀生成”可知溶液中含有SO₄^2-；
向溶液中加入過氧化鈉，產生無色無味氣體，說明該溶液中不含 NH₄⁺，因為若有  NH₄⁺，會與過氧化鈉與水反應生成的氫氧化鈉反應生成氨氣，氨氣具有刺激性氣味．當向溶液中加入過氧化鈉時，會生成白色沉淀，且沉淀量先增加后減少，但不會完全消失，說明溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺；由于沉淀達到最大量后，加入過量的過氧化鈉后沉淀立刻溶解，則溶液中一定不存在NH₄⁺；
因此該溶液中一定存在的離子為：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，可能含有Na⁺、K⁺，一定不存在的離子為：Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺，據此進行解答．

解答 解：（1）因是“無色透明溶液”，該溶液中不能含有有色的Cu²⁺、Fe³⁺，
根據“取少量溶液滴加鹽酸酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀生成”可知溶液中含有SO₄^2-；
向溶液中加入過氧化鈉，產生無色無味氣體，說明該溶液中不含 NH₄⁺，因為若有  NH₄⁺，會與過氧化鈉與水反應生成的氫氧化鈉反應生成氨氣，氨氣具有刺激性氣味．當向溶液中加入過氧化鈉時，會生成白色沉淀，且沉淀量先增加后減少，但不會完全消失，說明溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺；由于沉淀達到最大量后，加入過量的過氧化鈉后沉淀立刻溶解，則溶液中一定不存在NH₄⁺，
因此該溶液中一定存在的離子為：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，可能含有Na⁺、K⁺，一定不存在的離子為：Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺，
故答案為：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；Na⁺、K⁺；Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺；
（2）溶液中一定含有的離子為SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，所以至少存在的物質為：Al₂（SO₄）₃、MgSO₄，
故答案為：Al₂（SO₄）₃、MgSO₄．

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，題目難度中等，明確常見離子的性質為解答關鍵，注意熟練掌握常見離子的檢驗方法，根據圖象確定銨根離子的存在情況為易錯點．