Question

10．有一透明溶液，可能含有較大量的Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Na⁺、H⁺、SO₄^2-、CO₃^2-中的一種或幾種，取此溶液做下列實(shí)驗(yàn)
①取少量溶液加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
②取少量溶液加入過(guò)氧化鈉粉末，溶液中有白色沉淀產(chǎn)生并逸出無(wú)色無(wú)味的氣體，加入Na₂O₂的物質(zhì)的量與析出沉淀的物質(zhì)的量如圖所示；
試推斷：
（1）溶液中一定含有的離子是SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；
（2）溶液中肯定不含有的離子是H⁺、CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺；
（3）可能含有的離子是Na⁺；
（4）為了進(jìn)一步確定可能含有的離子，應(yīng)增加的實(shí)驗(yàn)操作為焰色反應(yīng)．

Answer 1

分析 根據(jù)①說(shuō)明溶液中含有SO₄^2-，可能有CO₃^2-；根據(jù)②可知向溶液中加入過(guò)氧化鈉，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體，水與過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，當(dāng)向溶液中加入過(guò)氧化鈉時(shí)，會(huì)生成白色沉淀，且沉淀量先增加后減少，但不會(huì)完全消失，說(shuō)明溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺，因?yàn)樗鼈兎謩e能與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氫氧化鎂沉淀，而氫氧化鋁能繼續(xù)與過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉而使沉淀減少，同時(shí)說(shuō)明溶液中不含有Cu²⁺、Fe³⁺，因?yàn)樗鼈兎謩e能與氫氧化鈉反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀和紅褐色的氫氧化鐵沉淀；根據(jù)離子能否共存，因溶液中一定存在的離子有：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，肯定不含有的離子CO₃^2-（與Mg²⁺形成沉淀）；當(dāng)溶液中含有SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺時(shí)，既存在陰離子又存在陽(yáng)離子，因此Na⁺可能存在，也可能不存在，但不含有H⁺，因?yàn)槿绻�有H⁺，反應(yīng)不可能一加入過(guò)氧化鈉就有沉淀，因?yàn)镠⁺會(huì)先和NaoH酸堿中和，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）①取少量溶液加入用鹽酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明溶液中含有 SO₄^2-，可能有CO₃^2-；
根據(jù)②的信息可知向溶液中加入過(guò)氧化鈉，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體，水與過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，當(dāng)向溶液中加入過(guò)氧化鈉時(shí)，會(huì)生成白色沉淀，且沉淀量先增加后減少，但不會(huì)完全消失，說(shuō)明溶液中含有 Al³⁺、Mg²⁺，因?yàn)樗鼈兎謩e能與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氫氧化鎂沉淀，而氫氧化鋁能繼續(xù)與過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉而使沉淀減少，同時(shí)說(shuō)明溶液中不含有Cu²⁺、Fe³⁺，因?yàn)樗鼈兎謩e能與氫氧化鈉反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀和紅褐色的氫氧化鐵沉淀；根據(jù)離子能否共存，因溶液中一定存在的離子有：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，肯定不含有的離子CO₃^2-（與Mg²⁺形成沉淀）；當(dāng)溶液中含有SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺時(shí)，既存在陰離子又存在陽(yáng)離子，因此Na⁺可能存在，也可能不存在，但不含有H⁺，因?yàn)槿绻�有H⁺，反應(yīng)不可能一加入過(guò)氧化鈉就有沉淀，因?yàn)镠⁺會(huì)先和NaoH酸堿中和，所以溶液中一定含有的離子是：Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-，
故答案為：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；
（2）根據(jù)分析可知，溶液中肯定不含有的離子是：H⁺、CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺，
故答案為：H⁺、CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺；
（3）可能含有的離子是Na⁺，
故答案為：Na⁺；
（4）根據(jù)分析可知，溶液中可能含有Na⁺，可通過(guò)焰色反應(yīng)檢驗(yàn)，
故答案為：焰色反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，明確常見(jiàn)離子的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法，試題充分考查了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．