Question

100mL某無色透明溶液中可能含有Fe³⁺、Ag⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺等離子．進(jìn)行下述實(shí)驗(yàn)（所加試劑均過量）：

（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，能否判斷待測(cè)溶液中是否含有Na⁺

 

（填寫“能”或“不能”），理由是

 

．
（2）溶液中一定還存在陰離子，則其中可能存在的一種陰離子是

 

．
（3）寫出下列沉淀的組成（用化學(xué)式表示）：

A	B	C	E

（4）反應(yīng)⑥的離子方程式為

 

．
（5）若實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行焰色反應(yīng)、過濾等操作時(shí)對(duì)原溶液的損耗忽略不計(jì)，實(shí)驗(yàn)后只測(cè)得沉淀C和固體F的質(zhì)量分別為ng和mg，據(jù)此能確定原溶液中哪些離子的物質(zhì)的量濃度？寫出其計(jì)算式

 

．

Answer 1

分析：（1）鈉離子的檢驗(yàn)要通過焰色反應(yīng)顯示黃色來檢驗(yàn)；
（2）離子的檢驗(yàn)方法以及伴隨的現(xiàn)象來確定存在的離子和不存在的離子；
（3）根據(jù)離子的特征離子反應(yīng)以及伴隨的明顯現(xiàn)象來確定沉淀的組成情況；
（4）氫氧化鋁可以溶解于氫氧化鈉中，得到偏鋁酸鈉溶液；
（5）根據(jù)沉淀的質(zhì)量結(jié)合元素守恒計(jì)算離子的物質(zhì)的量進(jìn)而計(jì)算物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）待測(cè)液中加入氯化鈉，產(chǎn)生白色不溶于硝酸的沉淀，一定含有銀離子，所以A是氯化銀沉淀，溶液A 進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，顯示黃色，則含有鈉離子，但是前一步加入的是氯化鈉中含有鈉離子，所以不能確定待測(cè)液中是否含有鈉離子，
故答案為：不能；溶液A焰色反應(yīng)呈黃色可能是因?yàn)榇郎y(cè)液中加入了NaCl的緣故；
（2）該無色透明溶液中一定不會(huì)含有Fe³⁺，向A中加入硫酸鈉，產(chǎn)生白色沉淀B，則B為硫酸鋇，一定含有鋇離子，向B溶液中加入氨水，產(chǎn)生的白色沉淀D，向溶液D中加二氧化碳，產(chǎn)生的白色沉淀是氫氧化鋁，所以沉淀E是氫氧化鋁，產(chǎn)生白色沉淀D只能是氫氧化鎂，C是氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，其中的氫氧化鋁可以溶解于氫氧化鈉中，得到D溶液是偏鋁酸鈉溶液，所以一定含有鎂離子和鋁離子，所以一定含有的離子是：Ag⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Mg²⁺，能和銀離子共存的陰離子只有硝酸根離子，且硝酸根離子和其他陽離子也可以共存，故答案為：NO₃^-（硝酸根離子）；
（3）根據(jù)（1）（2）的分析，沉淀A是氯化銀沉淀，沉淀B為硫酸鋇，沉淀E是氫氧化鋁，沉淀C是氫氧化鎂和氫氧化鋁的混合物，故答案為：

A	B	C	D
AgCl	BaSO4	Mg（OH）2和Al（OH）3	Al（OH）3

；
（4）氫氧化鋁可以溶解于氫氧化鈉中，得到偏鋁酸鈉溶液，即OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：OH^-+Al（OH）₃=AlO₂^-+2H₂O；
（5）實(shí)驗(yàn)后只測(cè)得沉淀C：Mg（OH）₂和Al（OH）₃和固體F氧化鋁的質(zhì)量分別為ng和mg，根據(jù)鋁元素守恒，mg氧化鋁中Al元素的物質(zhì)的量是

m

102

×2mol，即和鋁離子的物質(zhì)的量是相等的，所以鋁離子的濃度c（Al³⁺）=

2× m 102

0.1

mol/L，根據(jù)鋁元素守恒，氫氧化鋁的質(zhì)量是

m

102

×2mol×78g，根據(jù)Mg（OH）₂和Al（OH）₃
的總質(zhì)量是ng，所以氫氧化鎂質(zhì)量是（n-

m

102

×2mol×78）g，所以鎂離子的物質(zhì)的量是

(n- m 102 ×2mol×78)

58

mol，濃度是c（Mg²⁺）=

n-2× m 102 ×78

58×0.1

mol/L，故答案為：c（Al³⁺）=

2× m 102

0.1

mol/L，c（Mg²⁺）=

n-2× m 102 ×78

58×0.1

mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道離子檢驗(yàn)和共存知識(shí)的綜合考查題，結(jié)合試驗(yàn)來考查增加了難度，綜合性強(qiáng)，難度大．