Question

有一无色透明溶液，可能含Al^3＋、Fe^3＋、Cu^2＋、Mg^2＋、K^＋、OH^－、CO₃^2-、Cl^－离子中的若干种。现做如下实验：

（1）取少量该溶液，滴入用硝酸酸化的AgNO₃溶液，有白色沉淀生成。

（2）另取部分溶液，加入氢氧化钠，有白色沉淀产生，加入氢氧化钠的量与生成白色沉淀的量可用右图表示。

试推断:

（1）该溶液中以上离子一定存在的有            ，一定不存在的有             。

（2）上述溶液中至少有              、（填化学式）等物质混合而成，其物质的量的比为          。

（3）写出图中ab变化过程的离子方程式                  。

（4）为进一步确定溶液中其他的阳离子，应该补充的实验是             

Answer

（1）Al3＋、Mg2＋、Cl－（1分）；Fe3＋、Cu2＋、OH－、CO32-（1分）

（2）AlCl3 、MgCl2 （1分）1:1（2分）

（3）Al(OH)3+OH－=AlO2-+2H2O(2分)

（4）用洁净铂丝蘸取少量溶液，在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，则溶液中含K＋，若没有观察到火焰呈紫色，则溶液中不含K＋（2分）

【解析】

试题分析：由于溶液是无色透明的，Fe3＋的溶液呈棕黄色，Cu2＋的溶液呈蓝色，则Fe3＋、Cu2＋一定不存在，取少量该溶液，滴入用硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明该溶液中一定存在Cl－，另取部分溶液，加入氢氧化钠溶液，现象为先有沉淀，后沉淀消失，说明原溶液中一定存在Al3＋、Mg2＋，由于Al3＋、Mg2＋与CO32-、OH－会反应，不能大量共存，则一定没有CO32-、OH－。而K＋的存在与否对整个现象无影响，所以K＋可能存在，据此回答。

（1）根据上述分析，该溶液中以上离子一定存在的有Al3＋、Mg2＋、Cl－，一定不存在的有Fe3＋、Cu2＋、OH－、CO32-。

(2)根据溶液中存在的离子可推知，上述溶液中至少有AlCl3 、MgCl2等物质混合而成，由图像可知，溶解Al(OH)3消耗了3.6-3=0.6molNaOH，根据化学反应Al3＋+3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O，则Al3＋的物质的量为0.6mol，沉淀Al3＋需消耗NaOH 0.6×3=1.8mol，根据Mg2＋+2OH－=Mg(OH)2↓，沉淀Mg2＋消耗NaOH的物质的量为3-1.8=1.2mol，则Mg2＋的物质的量为0.6mol，所以其物质的量的比为1:1。

（3）图中ab变化过程是Al(OH)3与强碱反应溶解的过程，离子方程式为Al(OH)3+OH－=AlO2-+2H2O。

（4）K＋的检验用焰色反应，为进一步确定溶液中K＋是否存在，应该补充的实验是用洁净铂丝蘸取少量溶液，在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，则溶液中含K＋，若没有观察到火焰呈紫色，则溶液中不含K＋。

考点：考查离子共存，离子方程式的书写等知识。