Question

某无色溶液中只可能含有NH₄⁺、K⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2--等离子中的几种离子。①取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO₃)₂溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0．03mol白色沉淀，向滤液中加入AgNO₃溶液未见沉淀产生。

②另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，沉淀的量与所加氢氧化钠溶液体积如下图所示   

（1）该溶液中一定含有______________离子，一定不含有的离子有___________________（填离子的化学式）；

（2）根据图中所示数据，计算实验中使用的NaOH溶液的物质的量浓度为：______________

（3）若取10mL该溶液于试管中，向其中加入适量Na₂O₂，若恰好反应得到无色溶液，则该过程所得气体在标况下体积为___________L

Answer

（1）K+、NH4+、Al3+、SO42-。Cl-、Fe3+ Mg2+ CO32-。（2）lmol/L（3） 0．784L

【解析】

试题分析：①取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0．03mol白色沉淀，说明溶液中含有SO42-离子0．03mol，浓度为3mol/L，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生，不含Cl-离子；无色溶液中，不含Fe3+离子；根据②实验现象，溶液中一定含有Al3+离子、NH4+离子，则一定不含CO32-离子、Mg2+离子，Al3+离子的物质的量为0．01mol，浓度为1mol/L，NH4+离子为0．02mol，浓度为2mol/L，再根据电荷守恒，判断一定含有K+离子，其浓度为3mol/L

（1）综上分析，该溶液中一定含有K+、NH4+、Al3+、SO42-。一定不含有的离子有Cl-、Fe3+ Mg2+ CO32-。

（2）Al3+离子的物质的量为0．01mol，生成沉淀消耗NaOH溶液的物质的量为0．03mol，体积为30mL，浓度为lmol/L；

（3）通过②的分析，得到无色溶液消耗NaOH溶液的物质的量为：0．06mol，根据Na守恒，需要Na2O2的物质的量为0．03mol，与水反应生成0．015molO2，NaOH与铵根反应生成氨气的物质的量为：0．02mol，共产生气体0．035mol，标况下的体积是0．035mol×22．4L/mol=0．784L．

考点：离子的推断、物质的量的有关计算