Question

在某澄清、透明的淺黃色溶液中，可能含有K⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、Cl^-離子．進行下述實驗（所加試劑均過量）．

（1）氣體A的化學式是______，沉淀A的化學式是______；
（2）待測液中一定存在______；一定不存在______；
（3）寫出溶液C與過量氨水主要發生的反應的離子方程式______．
（4）三硅酸鎂被用來治療胃酸過多的胃潰瘍，是因為該物質不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久．把三硅酸鎂（Mg₂Si₃O₈?nH₂O）改寫成氧化物的形式為______，它中和胃酸（HCl）的離子方程式是：______．

Answer 1

解：澄清、透明的淺黃色溶液，說明溶液含有Fe³⁺，Fe³⁺與HCO₃^-發生水解反應，故HCO₃^-不存在．待測溶液加入過量NaOH溶液，生成沉淀A與氣體A，根據提供的離子可知，只有Fe³⁺與NaOH反應生成沉淀，只有NH₄⁺與NaOH反應生成氣體，沉淀A為Fe（OH）₃，氣體A為NH₃，故原溶液中含有NH₄⁺．溶液A中加入過量的BaC1₂溶液、稀鹽酸，生成沉淀B，溶液中只有SO₄^2-與BaC1₂溶液反應生成沉淀，故沉淀B為硫酸鋇，說明原溶液中含有SO₄^2-，則溶液中一定不含Ba²⁺．溶液B加入過量的硝酸銀溶液、稀硝酸，生成白色沉淀C，故白色沉淀C為AgCl，由于前邊操作引入Cl^-，不能證明原溶液含有Cl^-．溶液C中加入過量的氨水，生成沉淀，銀離子轉化為銀氨絡離子，故沉淀為Al（OH）₃ ，說明原溶液中一定含有Al³⁺．溶液D中含有硝酸根、銀氨絡離子、氨水等．K⁺、Cl^-無法確定．
（1）由上述分析可知，氣體A是NH₃，沉淀A是Fe（OH）₃．
故答案為：NH₃；Fe（OH）₃．
（2）由上述分析可知，待測液中一定存在NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-；一定不存在 Ba²⁺、HCO₃^-；
故答案為：NH₄⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-；Ba²⁺、HCO₃^-．
（3）溶液C與過量氨水反應主要是Al³⁺與NH₃?H₂O反應，生成Al （OH）₃與 NH₄⁺，反應的離子方程式為Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al （OH）₃↓+3 NH₄⁺．
故答案為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al （OH）₃↓+3 NH₄⁺．
（4）三硅酸鎂（Mg₂Si₃O₈?nH₂O）改寫成氧化物的形式為2MgO?3SiO₂?nH₂O，三硅酸鎂與鹽酸反應生成氯化鎂、硅酸、水，反應的離子方程式是2MgO?3SiO₂?nH₂O+4H⁺=2Mg²⁺+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O．
故答案為：2MgO?3SiO₂?nH₂O；2MgO?3SiO₂?nH₂O+4H⁺=2Mg²⁺+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O．
分析：澄清、透明的淺黃色溶液，說明溶液含有Fe³⁺，Fe³⁺與HCO₃^-發生水解反應，故HCO₃^-不存在．待測溶液加入過量NaOH溶液，生成沉淀A與氣體A，根據提供的離子可知，只有Fe³⁺與NaOH反應生成沉淀，只有NH₄⁺與NaOH反應生成氣體，沉淀A為Fe（OH）₃，氣體A為NH₃，故原溶液中含有NH₄⁺．溶液A中加入過量的BaC1₂溶液、稀鹽酸，生成沉淀B，溶液中只有SO₄^2-與BaC1₂溶液反應生成沉淀，故沉淀B為硫酸鋇，說明原溶液中含有SO₄^2-，則溶液中一定不含Ba²⁺．溶液B加入過量的硝酸銀溶液、稀硝酸，生成白色沉淀C，故白色沉淀C為AgCl，由于前邊操作引入Cl^-，不能證明原溶液含有Cl^-．溶液C中加入過量的氨水，生成沉淀，銀離子轉化為銀氨絡離子，故沉淀為Al（OH）₃ ，說明原溶液中一定含有Al³⁺．溶液D中含有硝酸根、銀氨絡離子、氨水等．K⁺、Cl^-無法確定，據此解答．
點評：考查離子的推斷與檢驗、離子反應、元素化合物的性質等，難度較大，明確物質的性質及離子之間的反應是解題關鍵，注意元素化合物知識的掌握．