Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有 H^＋、NH₄⁺、Na^＋、Al^3＋、Fe^3＋、I^－、NO₃^- 、CO₃^2-、SO₄^2- 、AlO₂^-。取该溶液进行以下实验：

①用pH试纸检验，溶液呈强酸性。

②取溶液适量，加入少量CCl₄和数滴新制氯水，振荡，CCl₄层呈紫红色。

③该溶液的焰色反应没有黄色；

④当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示。

（1）该溶液中肯定含有的离子是_________________________，已确定阳离子的物质的量之比为_______________________。

（2）肯定不含的离子是_________________________________。

（3）不能确定的离子是_________，如何证明该离子是否存在？__________。

（4）请写出沉淀溶解过程的离子方程式____________________________。

Answer

H＋、、Al3＋、I－c(H＋): c() : c(Al3＋)=2:3:1Na＋、Fe3＋、、、 取溶液少量于试管中，向其中加入足量盐酸，无明显现象，再加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明含有，反之没有Al(OH)3+OH-= + 2H2O

【解析】

①.用pH试纸检测，溶液呈强酸性，说明溶液中存在H+，则一定不存在CO32-、AlO2-；②.取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色，说明溶液中一定含有I－，则一定不含有Fe3+、NO3－；③.该溶液的焰色反应没有黄色，则一定不含Na+；④.另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液，由图可知，先发生H++OH－=H2O，再发生Al3++3OH－= Al(OH)3↓，然后发生NH4++OH－=NH3·H2O，最后发生Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O，则原溶液中含NH4+、Al3+。

(1).由上述分析可知，原溶液中一定含有H+、NH4+、Al3+、I−，由H++OH－=H2O、Al3++3OH－= Al(OH)3↓、NH4++OH－=NH3·H2O并结合图象可知，消耗NaOH的体积分别为0.2L、0.3L、0.3L，阳离子的物质的量之比为c(H+):c(NH4+):c(Al3+)=2:3:1，故答案为：H+、NH4+、Al3+、I−；c(H+):c(NH4+):c(Al3+)=2:3:1；

(2).由上述分析可知，溶液中肯定不含的离子是Na+、Fe3+、NO3−、CO32−、AlO2−，故答案为：Na+、Fe3+、NO3−、CO32−、AlO2−；

(3).根据上述分析，不能确定溶液中是否含SO42−，证明该离子是否存在的实验方法为：取溶液少量于试管中，向其中加入足量盐酸，无明显现象，再加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO42−，反之没有SO42−，故答案为：SO42−；取溶液少量于试管中，向其中加入足量盐酸，无明显现象，再加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO42−，反之没有；

(4).沉淀溶解过程的离子方程式为Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O，故答案为：Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O。