Question

20．有一透明溶液，可能含有較大量的NH₄⁺、Fe³⁺、Na⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、H⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Cu²⁺中的某一種或幾種，取此溶液做下列試驗
a．取少量溶液，加入用鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；
b．另取少量溶液，加入過氧化鈉粉末，溶液中只有白色沉淀，并逸出無色無味的氣體．
其加入過氧化鈉的物質(zhì)的量與析出沉淀的物質(zhì)的量的關系如圖：
（1）溶液中一定含有的離子為：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；
（2）溶液中肯定不含的離子為：H⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺；
（3）溶液中可能含有的離子為：Na⁺；
（4）寫出過氧化鈉與水反應方程式2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（5）寫出AB段的離子方程式Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓．

Answer 1

分析 a．加入鹽酸酸化的氯化鋇產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中一定含有硫酸根離子；
b．生成的是白色沉淀，一定沒有鐵離子、銅離子；根據(jù)圖象分析，開始生成沉淀，說明溶液中一定不存在氫離子，生成的沉淀只有部分溶解，證明溶液中一定存在鋁離子、鎂離子，能夠與鎂離子、鋁離子反應的離子不能存在；
根據(jù)以上分析完成本題．

解答 解：a．取少量溶液加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀為硫酸鋇，證明溶液中一定存在硫酸根離子；
b．取少量原溶液加入過氧化鈉粉末，溶液中有白色沉淀產(chǎn)生，氫氧化鐵為紅褐色、氫氧化銅為藍色沉淀，所以溶液中一定不存在銅離子、鐵離子；產(chǎn)生的無色無味的氣體為氧氣，氨氣有刺激性氣味，溶液中一定不會存在銨離子；根據(jù)圖象可知，開始就出現(xiàn)沉淀生成，證明溶液中一定不存在氫離子，生成的沉淀只能部分溶解，所以溶液中一定存在鋁離子和鎂離子，一定不存在碳酸根離子，
（1）根據(jù)以上分析，溶液中一定存在的離子為：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，
故答案為：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；
（2）溶液中一定不存在的離子為：H⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺，
故答案為：H⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺；
（3）根據(jù)以上推斷，無法確定是否含有鈉離子，故答案為：Na⁺；
故答案為：Na⁺；
（4）過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（5）AB段是離子產(chǎn)生沉淀直到最大量的過程，反應的離子方程為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，故答案為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓．

點評 本題考查了離子檢驗方法，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，難度較大，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生的應試能力和學習效率．