Question

学校化学研究小组对某溶液进行检测分析，该无色溶液中可能含有NH₄⁺、K⁺、Al³⁺、HCO₃^-、C1^-、MnO₄^-、SO₄^2-等离子中的几种离子。

①经实验可知溶液明显呈酸性。

②取1OmL该溶液于试管中滴加Ba（NO₃）₂溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加人AgNO₃溶液未见沉淀产生。

③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解。

（1）写出气体丙的电子式_                      。

（2）该溶液中一定不含有：            （填离子的化学式）离子，一定含有的离子有          （同上）。

（3）不存在的离子中，有一种离子在酸性环境中与S0₂反应，请写出该反应的离子方程式：            。

（4）检验该试液中可能含有的离子的具体操作为                         。

（5）为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量，取lOOmL上述溶液并向其中加入Na₂O₂固体，产生的沉淀和气体与所加Na₂O₂固体物质的量的关系曲线如图。该lOOmL溶液中可能存在的离子的物质的量为_________mol。

Answer

（1）；

（2）HCO3—、Cl—、MnO4— ； NH4+、Al3+、SO42—；

（3）5SO2+2MnO4—+2H2O=2Mn2++5SO42—+ 4H+；

（4）用洁净的铂丝蘸取该溶液在无色火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰呈紫色，证明有K+

（5）0.1。

【解析】

试题分析：溶液无色，说明不含MnO4-；①经实验可知溶液明显呈酸性，可为强酸弱碱盐，则一定不存在水解呈碱性的HCO3-离子；②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生，说明含有SO42-，不含有Cl-，甲为BaSO4；③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解，说明含有NH4+、Al3+，乙为Al（OH）3，丙为NH3；

（1）由以上分析可知丙为NH3，电子式为，故答案为：；

（2）由以上分析可知一定含有的离子为NH4+、Al3+、SO42-，一定不含有的离子为MnO4-、HCO3-、Cl-，故答案为：MnO4-、HCO3-、Cl-；NH4+、Al3+、SO42-；

（3）能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性，应为MnO4-，反应的离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，故答案为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；

（4）K+应通过焰色反应检验，实验方法是用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K+，

故答案为：焰色反应，用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K+；

（5）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，根据图象可知当加入Na2O20.15mol时，Al3+完全沉淀，则生成的n（NaOH）=0.3mol，则n（Al3+）=0.1mol，NH4+完全生成NH3时消耗的Na2O2为0.1mol，则n（NH4+）=0.2mol，由实验②可知10mL溶液中含有SO42-0.03mol，则100mL溶液中含有SO42-0.3mol，根据溶液电荷守恒可知：3n（Al3+）+n（K+）+n（NH4+）=2n（SO42-），则n（K+）=2×0.3mol-3×0.1mol-0.2mol=0.1mol，

考点：考查了未知物的判断以及含量的测定的相关知识