Question

某無色溶液中只可能含有NH₄⁺、K⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-等離子中的幾種離子．
①取10mL該溶液于試管中滴加Ba（NO₃）₂溶液并加稀硝酸酸化后過濾得到0.03mol白色沉淀，向?yàn)V液中加入AgNO₃溶液未見沉淀產(chǎn)生．
②另取10mL該溶液于試管中，滴加NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，沉淀的量與所加氫氧化鈉溶液體積如圖所示

（1）該溶液中一定含有

 

離子，一定不含有的離子有

 

（填離子的化學(xué)式）；
（2）根據(jù)圖中所示數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)驗(yàn)中使用的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為：

 

（3）若取10mL該溶液于試管中，向其中加入適量Na₂O₂，若恰好反應(yīng)得到無色溶液，則該過程所得氣體在標(biāo)況下體積為

 

L．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：（1）①某無色溶液一定不含F(xiàn)e³⁺離子；
②取10mL該溶液于試管中滴加Ba（NO₃）₂溶液，加稀硝酸酸化后過濾得到0.03mol白色沉淀，生成沉淀為BaSO₄，說明溶液中含有SO₄^2-，向?yàn)V液中加入AgNO₃溶液未見沉淀產(chǎn)生，則溶液中沒有Cl^-；
③另取10mL該溶液于試管中，滴加NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，當(dāng)沉淀增加到一定量后沉淀的質(zhì)量不再改變，最后沉淀又完全溶解，則沉淀的質(zhì)量不變的一段時(shí)間內(nèi)為銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)，說明溶液中含有NH₄⁺，沉淀最后完全溶解，則說明溶液中含有Al³⁺；
（2）根據(jù)氫氧化鋁沉淀的量來計(jì)算氫氧化鈉的濃度；
（3）Na₂O₂與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH與銨根離子反應(yīng)生成氨氣，與Al³⁺反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，結(jié)合圖中消耗的氫氧化鈉來計(jì)算過氧化鈉和氧氣．

解答： 解：（1）①某無色溶液一定不含F(xiàn)e³⁺離子；
②取10mL該溶液于試管中滴加Ba（NO₃）₂溶液，加稀硝酸酸化后過濾得到0.03mol白色沉淀，生成沉淀為BaSO₄，說明溶液中含有SO₄^2-，向?yàn)V液中加入AgNO₃溶液未見沉淀產(chǎn)生，則溶液中沒有Cl^-；
③另取10mL該溶液于試管中，滴加NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，當(dāng)沉淀增加到一定量后沉淀的質(zhì)量不再改變，最后沉淀又完全溶解，則沉淀的質(zhì)量不變的一段時(shí)間內(nèi)為銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)，說明溶液中含有NH₄⁺，沉淀最后完全溶解，則說明溶液中含有Al³⁺，則不含Mg²⁺ CO₃^2-；
則溶液中一定含有的離子為：NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；一定不含有的離子有Cl^-、Fe³⁺、Mg²⁺、CO₃^2-；
故答案為：NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；Cl^-、Fe³⁺、Mg²⁺、CO₃^2-；
（2）由圖可知當(dāng)生成氫氧化鋁為0.01mol時(shí)，消耗氫氧化鈉為0.03L，則消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.03mol，其濃度為c=

0.03mol

0.03L

=1mol/L；
故答案為：1mol/L；
（3）若取10mL該溶液于試管中，向其中加入適量Na₂O₂，若恰好反應(yīng)得到無色溶液，Na₂O₂與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH與銨根離子反應(yīng)生成氨氣，與Al³⁺反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，
由圖可知形成澄清溶液時(shí)消耗氫氧化鈉為0.06L，則其物質(zhì)的量為0.06L×1mol/L=0.06mol，反應(yīng)生成氨氣消耗氫氧化鈉為1mol/L×0.02L=0.02mol，生成的氨氣為0.02mol，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，生成0.06molNaOH時(shí)，氧氣為0.015mol，則該過程所得氣體總物質(zhì)的量為0.035，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.784L；
故答案為：0.784．

點(diǎn)評：本題考查了離子的檢驗(yàn)、離子反應(yīng)和有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，注意把握常見離子的檢驗(yàn)方法和離子的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵．