Question

【題目】有一無(wú)色透明溶液，可能含Al3＋、Fe3＋、Cu2＋、Mg2＋、K＋、OH－、CO32-、Cl－離子中的若干種。現(xiàn)做如下實(shí)驗(yàn)：

（1）取少量該溶液，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，加入氫氧化鈉，有白色沉淀產(chǎn)生，加入氫氧化鈉的量與生成白色沉淀的量可用右圖表示。

試推斷:

（1）該溶液中以上離子一定存在的有___________，一定不存在的有____________。

（2）上述溶液中至少有_____________、（填化學(xué)式）等物質(zhì)混合而成，其物質(zhì)的量的比為_________。

（3）寫出圖中ab變化過程的離子方程式_________________。

（4）為進(jìn)一步確定溶液中其他的陽(yáng)離子，應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是_____________

Answer 1

【答案】Al3＋、Mg2＋、Cl－ Fe3＋、Cu2＋、OH－、CO32- AlCl3、MgCl2 1:1 Al(OH)3+OH－=AlO2-+2H2O 用潔凈鉑絲蘸取少量溶液，在酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，火焰呈紫色，則溶液中含K＋，若沒有觀察到火焰呈紫色，則溶液中不含K＋

【解析】

由于溶液是無(wú)色透明的，Fe3＋的溶液呈棕黃色，Cu2＋的溶液呈藍(lán)色，則Fe3＋、Cu2＋一定不存在，取少量該溶液，滴入用硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，說明該溶液中一定存在Cl－，另取部分溶液，加入氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象為先有沉淀，后沉淀消失，說明原溶液中一定存在Al3＋、Mg2＋，由于Al3＋、Mg2＋與CO32-、OH－會(huì)反應(yīng)，不能大量共存，則一定沒有CO32-、OH－。而K＋的存在與否對(duì)整個(gè)現(xiàn)象無(wú)影響，所以K＋可能存在，據(jù)此回答。

（1）根據(jù)上述分析，該溶液中以上離子一定存在的有Al3＋、Mg2＋、Cl－，一定不存在的有Fe3＋、Cu2＋、OH－、CO32-；

(2)根據(jù)溶液中存在的離子可推知，上述溶液中至少有AlCl3、MgCl2等物質(zhì)混合而成，由圖像可知，溶解Al(OH)3消耗了3.6-3=0.6molNaOH，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)Al3＋+3OH－=Al(OH)3↓、Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O，則Al3＋的物質(zhì)的量為0.6mol，沉淀Al3＋需消耗NaOH 0.6×3=1.8mol，根據(jù)Mg2＋+2OH－=Mg(OH)2↓，沉淀Mg2＋消耗NaOH的物質(zhì)的量為3-1.8=1.2mol，則Mg2＋的物質(zhì)的量為0.6mol，所以其物質(zhì)的量的比為1:1；

（3）圖中ab變化過程是Al(OH)3與強(qiáng)堿反應(yīng)溶解的過程，離子方程式為Al(OH)3+OH－=AlO2-+2H2O；

（4）K＋的檢驗(yàn)用焰色反應(yīng)，為進(jìn)一步確定溶液中K＋是否存在，應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是用潔凈鉑絲蘸取少量溶液，在酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，火焰呈紫色，則溶液中含K＋，若沒有觀察到火焰呈紫色，則溶液中不含K＋。