Question

17．霧霾嚴重影響人們的生活與健康．某地區的霧霾中可能含有如下可溶性無機離子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-．某同學收集了該地區的霧霾，經必要的預處理后試樣溶液，設計并完成了如圖的實驗：

根據以上的實驗操作與現象，該同學得出的結論不正確的是（　　）

• A． 試樣中肯定存在NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和NO₃^-
• B． 試樣中可能存在Na⁺、Cl^-
• C． 試樣中一定不含Al³⁺
• D． 該霧霾中可能存在NaNO₃、NH₄Cl和MgSO₄

Answer 1

分析 試樣溶液中加入過量Ba（OH）₂并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH₃，則試樣中含有NH₄⁺；向濾液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，生成氣體2，該氣體是NH₃，根據已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，根據元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；濾液1中通入CO₂，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出氣體，說明沉淀2是碳酸鋇等難溶性碳酸鹽；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸鋇不溶于酸，說明原來溶液中含有SO₄^2-，能和過量Ba（OH）₂反應生成能溶于酸的沉淀，根據提供的離子可知該沉淀為Mg（OH）₂，所以溶液中含有Mg²⁺，結合題給選項分析解答．

解答 解：試樣溶液中加入過量Ba（OH）₂并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH₃，則試樣中含有NH₄⁺；向濾液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，生成氣體2，該氣體是NH₃，根據已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，根據元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；濾液1中通入CO₂，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出氣體，說明沉淀2是碳酸鋇等難溶性碳酸鹽；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸鋇不溶于酸，說明原來溶液中含有SO₄^2-，能和過量Ba（OH）₂反應生成能溶于酸的沉淀，根據離子知，該沉淀為Mg（OH）₂，所以溶液中含有Mg²⁺，
A．根據以上分析可知溶液中含有NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和NO₃^-，故A正確；
B．根據實驗無法確定是否含有Na⁺、Cl^-，所以溶液中可能含有Na⁺、Cl^-，故B正確；
C．根據實驗操作不能確定是否含有Al³⁺，即試樣中可能含有Al³⁺，故C錯誤；
D．根據以上分析可知溶液中含有NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和NO₃^-，則該霧C中可能存在NaNO₃、NH₄Cl和MgSO₄，故D正確；
故選C．

點評 本題考查了常見離子的性質及檢驗方法，題目難度中等，明確物質的性質及特殊反應現象是解本題關鍵，根據物質的溶解性、物質的性質及題給信息來分析解答．