Question

6．有一無(wú)色溶液，其中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等離子的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進(jìn)行了四個(gè)實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如圖1所示：

第③個(gè)實(shí)驗(yàn)中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量有圖2所示的相互關(guān)系．據(jù)此可知：
（1）原溶液中一定不存在的離子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、CO₃^2-；
（2）滿足該溶液中一定存在的離子的要求，一般可溶解兩種常見(jiàn)物質(zhì)（寫(xiě)化學(xué)式）KAl（SO₄）₂和MgSO₄在溶液中．
（3）寫(xiě)出第③個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 溶液透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃焰色反應(yīng)呈紫色，說(shuō)明溶液中含有K⁺離子，溶液呈無(wú)色，則一定不含有色離子，逐滴加入過(guò)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(méi)有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個(gè)實(shí)驗(yàn)中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，則說(shuō)明溶液中含有Al³⁺離子，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃焰色反應(yīng)呈紫色，說(shuō)明溶液中含有K⁺離子；溶液呈無(wú)色，則一定不含有色離子：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺；逐滴加入過(guò)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(méi)有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，第③個(gè)實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)圖象可知：生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，最后不再變化，則說(shuō)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F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，
（1）根據(jù)以上分析可知，原溶液中一定不含有：Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，
故答案為：Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-； 
（2）原溶液中一定含有的離子為：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，可以組成的物質(zhì)為：KAl（SO₄）₂（或KAl（SO₄）₂•12H₂O）、MgSO₄，
故答案為：KAl（SO₄）₂（或KAl（SO₄）₂•12H₂O）；MgSO₄；
（3）溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺，加入氫氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)有：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了未知物的推斷、常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)，題目難度中等，正確根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象推斷存在的離子為解答本題的關(guān)鍵，注意掌握離子的特征反應(yīng)，如鋁離子與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)現(xiàn)象．