Question

6．有一無色溶液可能含Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等離子的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進行了四個實驗，其操作和有關現象如圖所示：

請你根據圖推斷：
（1）原溶液中一定存在的離子有（寫化學式）：K⁺、SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺實驗④最終產生的沉淀：Mg（OH）₂
（2）寫出由A→B過程中所發生反應的離子方程式：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）過氧化鈉與水反應的化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
（4）實驗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 溶液透過藍色鈷玻璃焰色反應呈紫色，說明溶液中含有K⁺離子，溶液呈無色，則一定不含有色離子，逐滴加入過量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，由于溶液中沒有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個實驗中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，則說明溶液中含有Al³⁺離子，有Al³⁺則無CO₃^2-．據此分析

解答 解：溶液透過藍色鈷玻璃焰色反應呈紫色，說明溶液中含有K⁺離子，溶液呈無色，則一定不含Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，逐滴加入過量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，由于溶液中沒有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個實驗中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，則說明溶液中含有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Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-．
（1）原溶液中一定存在的離子有Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，由于溶液中含Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，故加入氫氧化鈉溶液后，產生的沉淀有Al（OH）₃、Mg（OH）₂，滴加過量NaOH溶液后，Al（OH）₃溶解，剩余沉淀為Mg（OH）₂，故答案為：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；Mg（OH）₂；
（2）由A→B過程是氫氧化鈉溶液過量，生成的Al（OH）₃沉淀溶于過量的氫氧化鈉溶液，離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）實驗③中產生無色無味氣體是過氧化鈉與水反應，化學方程式為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑；
（4）實驗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．

點評 本題考查了焰色反應、常見的有色離子、離子的水解、離子反應的條件，Al（OH）₃的化學性質，涉及的知識點較多，若是基礎知識不扎實，恐怕難以完成．