Question

4．某溶液可能含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cu²⁺等陽離子及MnO₄^-、SiO₃^2-、AlO₂^-、CO₃^2-、HCO₃^-、SO₄^2-、Cl^-等陰離子，已知：①該溶液呈無色；②經測定溶液的pH=12；③取少量溶液，加入100mL 2mol•L^-1稀鹽酸進行酸化，有白色沉淀生成，還得到一種無色無味的氣體，該氣體使澄清石灰水（足量）變渾濁．對酸化后的溶液過濾，得到濾液甲．
（1）由①②③可判斷：原溶液中一定不存在的離子是MnO₄^-、Cu²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-，一定存在的離子是CO₃^2-、SiO₃^2-．
（2）將濾液甲分成兩等份，一份中逐滴加入氨水，剛開始加入氨水時，沒有沉淀產生，最終有白色膠狀沉淀，說明原溶液中一定有AlO₂^-（填離子符號）；另一份中加入足量的Ba（NO₃）₂溶液，有白色沉淀生成，說明原溶液中一定有SO₄^2-（填離子符號），過濾得到濾液乙．
（3）往濾液乙中加入足量的AgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥得固體26.5g，則原溶液中是否有Cl^-？是（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 ①該溶液呈無色判斷MnO₄^-、Cu²⁺離子不存在；
②經測定溶液的pH=12，說明溶液顯堿性，Mg²⁺、HCO₃^-離子一定不存在；
③取少量溶液，加入100mL 2mol•L^-1稀鹽酸進行酸化，有白色沉淀生成，鹽酸是過量的，說明生成的白色沉淀為硅酸沉淀，證明一定含有SiO₃^2-，還得到一種無色無味的氣體，該氣體使澄清石灰水（足量）變渾濁，證明一定含CO₃^2-離子，對酸化后的溶液過濾，得到濾液甲，將濾液甲分成兩等份，一份中逐滴加入氨水，剛開始加入氨水時，沒有沉淀產生，是中和過量的鹽酸，反應后和溶液中鋁離子反應生成氫氧化鋁白色沉淀，最終有白色膠狀沉淀為氫氧化鋁，說明原溶液中一定含AlO₂^-，另一份中加入足量的Ba（NO₃）₂溶液，有白色沉淀生成，說明一定含硫酸根離子，過濾得到濾液乙，往濾液乙中加入足量的AgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥得固體26.5g，說計算氯化銀物質的量和原加入鹽酸中氯離子物質的量判斷是否含氯離子，據此分析回答．

解答 解：①該溶液呈無色判斷MnO₄^-、Cu²⁺離子不存在；
②經測定溶液的pH=12，說明溶液顯堿性，Mg²⁺、HCO₃^-離子一定不存在；
③取少量溶液，加入100mL 2mol•L^-1稀鹽酸進行酸化，有白色沉淀生成，鹽酸是過量的，說明生成的白色沉淀為硅酸沉淀，證明一定含有SiO₃^2-，還得到一種無色無味的氣體，該氣體使澄清石灰水（足量）變渾濁，證明一定含CO₃^2-離子，對酸化后的溶液過濾，得到濾液甲，將濾液甲分成兩等份，一份中逐滴加入氨水，剛開始加入氨水時，沒有沉淀產生，是中和過量的鹽酸，反應后和溶液中鋁離子反應生成氫氧化鋁白色沉淀，最終有白色膠狀沉淀為氫氧化鋁，說明原溶液中一定含AlO₂^-，另一份中加入足量的Ba（NO₃）₂溶液，有白色沉淀生成，說明一定含硫酸根離子，過濾得到濾液乙，往濾液乙中加入足量的AgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥得固體26.5g，說明含氯離子，
（1）由①②③可判斷：原溶液中一定不存在的離子是：MnO₄^-、Cu²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-；一定存在的離子是CO₃^2-、SiO₃^2-，
故答案為：MnO₄^-、Cu²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-；CO₃^2-、SiO₃^2-；
（2）將濾液甲分成兩等份，一份中逐滴加入氨水，剛開始加入氨水時，沒有沉淀產生，最終有白色膠狀沉淀，說明原溶液中一定有AlO₂^-； 另一份中加入足量的Ba（NO₃）₂溶液，有白色沉淀生成，說明原溶液中一定有SO₄^2-，
故答案為：AlO₂^-； SO₄^2-；
（3）往濾液乙中加入足量的AgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥得固體26.5g，說明生成了氯化銀沉淀，n（AgCl）=$\frac{26.5g}{143.5g/mol}$=0.18mol，則甲乙兩份中含氯離子物質的量=0.18mol×2=0.36mol，加入100mL 2mol•L^-1稀鹽酸進行酸化，n（HCl）=0.1L×2mol•L^-1=0.2mol，說明原溶液中一定含氯離子，
故答案為：是．

點評 本題考查了離子檢驗、離子性質、離子反應現象的判斷、離子共存的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．