Question

有一透明溶液，可能含有下列離子中的一種或幾種，Al³⁺、Cu²⁺、Na⁺、H⁺、
SO₄^2-、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、CO₃^2-，某興趣小組取此溶液作了下列實(shí)驗(yàn)：
①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．②取少量溶液加入過氧化鈉粉末，溶液中有白色沉淀產(chǎn)生，加入過氧化鈉的物質(zhì)的量與析出沉淀的量如圖所示．
（1）請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷：該溶液中一定有的離子是

 

；一定沒有的離子是

 

；不能確定的離子是

 

．
（2）請寫出a-b段和b-c段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式．
a-b段

 

；
b-c段

 

．
（3）如何進(jìn)一步確定溶液中尚未確定的離子（請寫出實(shí)驗(yàn)操作過程，藥品自選）．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見離子的檢驗(yàn)方法

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：①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，說明溶液中一定存在SO₄^2-；
②取少量溶液加入過氧化鈉粉末，根據(jù)圖象中變化可知，開始時(shí)沒有沉淀生成，說明溶液中存在H⁺；溶液中有白色沉淀產(chǎn)生，Cu²⁺與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，F(xiàn)e²⁺與過氧化鈉生成紅褐色沉淀，則一定不存在Fe²⁺、Cu²⁺；生成沉淀達(dá)到最大量后，再加入過氧化鈉，部分沉淀溶解，不溶的沉淀為氫氧化鎂，溶解的沉淀為氫氧化鋁，說明溶液中一定存在Al³⁺、Mg²⁺，根據(jù)離子共存，則一定不存在NH₄⁺、CO₃^2-，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答： 解：根據(jù)①加入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中一定存在SO₄^2-；
根據(jù)②加入過氧化鈉后圖象變化可知：開始時(shí)沒有沉淀生成，說明溶液中存在H⁺；有白色沉淀產(chǎn)生，由于Cu²⁺與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，F(xiàn)e²⁺與過氧化鈉生成紅褐色沉淀，則一定不存在Fe²⁺、Cu²⁺；當(dāng)生成沉淀達(dá)到最大量后，再加入過氧化鈉，沉淀部分溶解，不溶的沉淀為氫氧化鎂，溶解的沉淀為氫氧化鋁，說明原溶液中一定存在Al³⁺、Mg²⁺，如果含有銨根離子，則溶解氫氧化鋁前應(yīng)該先生成一水合氨，結(jié)合離子共存，則一定不存在NH₄⁺、CO₃^2-，無法確定是否存在Na⁺，
（1）根據(jù)以上分析可知，溶液中一定存在的離子為：Al³⁺、H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺，一定沒有的離子為：Cu²⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、CO₃^2-，可能含有的離子為：Na⁺，
故答案為：Al³⁺、H⁺、SO₄^2-、Mg²⁺；Cu²⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、CO₃^2-；Na⁺、NH₄⁺；
（2）a-b段鎂離子、鋁離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
b-c段氫氧化鋁與氫氧根離子反應(yīng)生成偏鋁酸根離子和水，反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）不能確定的離子為鈉離子，檢驗(yàn)鈉離子的方法為：用潔凈的鉑絲蘸取原溶液，放在無色火焰上灼燒并觀察，若火焰呈黃色說明原溶液中含有Na⁺，否則不含Na⁺，
故答案為：Na⁺的檢驗(yàn)：用潔凈的鉑絲蘸取原溶液，放在無色火焰上灼燒并觀察，若火焰呈黃色說明原溶液中含有Na⁺，否則不含Na⁺．

點(diǎn)評：本題考查了常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質(zhì)及正確檢驗(yàn)方法，正確分析圖象變化是解題關(guān)鍵，注意明確常見離子反應(yīng)方程式的書寫方法．