Question

有一无色溶液．其中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等离子中的几种，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图所示：

第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有如下图所示的相互关系．

据此可知：

（1）在原溶液中一定存在的离子有_______________；

（2）写出第③个实验中发生反应的离子方程式___________________；

（3）写出第④个实验中生成气体的化学方程式____________________。

Answer

（1）Al3+、Mg2+、K+、SO42-（2分）

（2）Mg2++2OH-＝Mg(OH)2↓；Al3++3OH-＝Al(OH)3↓；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(3分)

（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（2分）

【解析】

试题分析：（1）溶液透过蓝色钴玻璃观察焰色反应为紫色，说明溶液中含有钾离子，溶液呈无色，说明一定不含有铁离子和铜离子。逐滴加入过量的氢氧化钠溶液有白色沉淀，则含有镁离子，一定不含碳酸根离子，加入氯化钡和盐酸后生成白色沉淀，由于溶液中没有银离子，则生成硫酸钡沉淀，说明含有硫酸根离子。在第③个实验中生成白色沉淀的量与加入氢氧化钠的量想先增大后减小，说明溶液中还有铝离子。一定不含有铵根离子。综上所述，溶液一定有钾离子，硫酸根离子，镁离子，铝离子，一定不含有铁离子，铜离子，碳酸根离子。

（2）根据以上分析可知第③个实验中发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-＝Mg(OH)2↓、Al3++3OH-＝Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。

（4）过氧化钠溶于水生成氧气，则第④个实验中生成气体的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。

【考点定位】考查常见离子的检验

【名师点睛】电解质在溶液里所起的反应，实质上就是离子之间的相互反应。离子间的反应是趋向于降低离子浓度的方向进行。离子反应通常用离子方程式来表示。理解掌握离子反应发生的条件和正确书写离子方程式是学好离子反应的关键。溶液中离子共存的问题，取决于离子之间是否发生化学反应，如离子间能反应，这些离子就不能大量共存于同一溶液中。注意离子反应发生的条件有：1．离子反应生成微溶物或难溶物。2．离子反应生成气体。3．离子反应生成弱电解质。4．离子反应发生氧化还原反应。