Question

（12分）有一无色溶液，其中可能含有Fe^3＋、Al^3＋、Fe^2＋、Mg^2＋、Cu^2＋、NH₄⁺、K^＋、CO₃^2-、SO₄^2-等离子的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如下图所示：

请你根据上图推断：

（1）原溶液中一定存在的离子有(写化学式)：___________。原溶液可能呈______性(填“酸”、“碱”或“中”)。

（2）写出实验④中产生的沉淀有：________________。

写出由A→B过程中所发生反应的离子方程式：_____________________。

（3）实验③中产生无色无味气体所发生的化学方程式为：___________________。

（4）实验②中加入稀盐酸的目的是________________。

Answer

（1）K＋、SO42-、Al3＋、Mg2＋ ；酸性。

（2）Al(OH)3、Mg(OH)2 Al(OH)3＋OH－==AlO2-＋2H2O

（3）2Na2O2＋2H2O= 4NaOH＋O2↑

（4）确定白色沉淀不是碳酸钡沉淀，而是硫酸钡沉淀。

【解析】

试题分析：（1）该无色溶液焰色反应呈紫色，证明含有K＋；加入HCl和BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明含有SO42-离子；加入Na2O2固体，产生白色沉淀和无色无味的气体，证明含有Mg2＋或Al3＋ ，溶液为无色，因为有颜色的离子Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋不存在。

，NH4+会产生有刺激性气味的NH3，CO32-与Mg2＋会发生沉淀反应，不能大量共存，因此无Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、NH4+、CO32-；逐滴加入NaOH溶液至过量，沉淀逐渐增加，当达到最大值时有所减少，但最后仍然存在白色沉淀，说明溶液中还存在Al3＋、Mg2＋ 。因此该溶液中一定存在的离子有K＋、SO42-、Al3＋、Mg2＋；由于阴离子只有SO42-，含有强酸强碱盐和强酸弱碱盐，弱碱金属阳离子水解，消耗水电离产生的OH-，当达到平衡时，c(H+)>c(OH-)，因此溶液显酸性。（2）实验④中发生反应是：Mg2＋+2OH-= Mg(OH)2↓；Al3＋+3OH-= Al(OH)3↓；Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O。因此产生的沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3。A→B过程中所发生反应的离子方程式是Al(OH)3＋OH－===AlO2-＋2H2O；（3）实验③中产生无色无味气体所发生的化学方程式为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑, （4）因为硫酸钡不溶于盐酸而碳酸钡溶于盐酸，所以加入盐酸确定白色沉淀不是碳酸钡而是硫酸钡。

考点：考查本题考查了溶液成分的确定、离子检验、电离方程式、离子方程式和化学方程式的书写的知识。