Question

水溶液X中只可能含有K⁺．Mg²⁺．Al³⁺．AlO₂^-．SiO₃^2-．SO₃^2-．CO₃^2-．SO₄^2-中的若干種離子．某實驗探究小組對該溶液進行了如下實驗：

已知：Mg²⁺或Al³⁺與SiO₃^2-．SO₃^2-．CO₃^2-在溶液中均不能大量共存．
（1）溶液X加入稀鹽酸生成氣體甲的離子方程式為（只要求寫出1個）：

 

．
（2）無色溶液甲與過量氨水反應的離子方程式為：

 

．
（3）根據(jù)上述實驗，溶液X中一定含有

 

．
（4）對溶液X的下列說法錯誤的是

 

．
a．可能還含有SO₄^2-                      b．室溫下，溶液的pH＞7
c．一定遵守電荷守恒                     d．一定遵守物料守恒
（5）該實驗探究小組還設計了對氣體甲的分析實驗，以進一步確定溶液中可能存在的離子．請你幫助完成下表：

實驗方案	預期實驗結果和結論

Answer 1

考點：物質的檢驗和鑒別的實驗方案設計

專題：物質檢驗鑒別題

分析：加HCl有氣體說明有CO₃^2-、SO₃^2-中的至少一種離子，生成的氣體可以是二氧化碳、或是二氧化硫或是二者的混合物，一定不存在和碳酸根或是亞硫酸根不共存的離子，所以不存在鎂離子、鋁離子，加鹽酸有沉淀，說明一定有SiO₃^2-，生成硅酸沉淀；溶液甲加入過量氨水（提供OH^-）有沉淀生成，只能是氫氧化鋁沉淀，說明此時溶液中存在鋁離子，但是原來溶液中的鋁離子一定不能存在，所以該鋁離子是偏鋁酸根離子和鹽酸反應生成的，所以一定存在AlO₂^-離子，又溶液為電中性，一定存在陽離子K⁺，以此來解答．

解答： 解：加HCl有氣體說明有CO₃^2-、SO₃^2-中的至少一種離子，生成的氣體可以是二氧化碳、或是二氧化硫或是二者的混合物，一定不存在和碳酸根或是亞硫酸根不共存的離子，所以不存在鎂離子、鋁離子，加鹽酸有沉淀，說明一定有SiO₃^2-，生成硅酸沉淀；溶液甲加入過量氨水（提供OH^-）有沉淀生成，只能是氫氧化鋁沉淀，說明此時溶液中存在鋁離子，但是原來溶液中的鋁離子一定不能存在，所以該鋁離子是偏鋁酸根離子和鹽酸反應生成的，所以一定存在AlO₂^-離子，又溶液為電中性，一定存在陽離子K⁺，
（1）X加入稀鹽酸生成氣體甲的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O或SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）無色溶液甲與過量氨水反應的離子方程式為Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案為：Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）由上述分析可知，一定存在K⁺、AlO₂^-、SiO₃^2-，SO₃^2-、CO₃^2-中至少有一種，故答案為：K⁺、AlO₂^-、SiO₃^2-，SO₃^2-、CO₃^2-中至少有一種；
（4）a．由上述實驗，不能確定SO₄^2-，則可能還含有SO₄^2-，故a正確；                     
b．AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-、CO₃^2-中均為弱酸根離子，水解顯堿性，則室溫下，溶液的pH＞7，故b正確；
c．溶液不顯電性，一定遵守電荷守恒，故c正確；                     
d．X的成分不能確定，則不能判斷一定遵守物料守恒，故d錯誤；
故答案為：d；
（5）對氣體甲的分析實驗，以進一步確定溶液中可能存在的離子，則氣體通過品紅溶液，溶液褪色，則為二氧化硫，可知溶液中含SO₃^2-，若不褪色，原溶液中含CO₃^2-；原溶液中，先加鹽酸，再加氯化鋇，觀察是否生成白色沉淀，可檢驗是否含SO₄^2-，
故答案為：氣體通過品紅溶液，溶液是否褪色（原溶液中，先加鹽酸，再加氯化鋇，觀察是否生成白色沉淀）；褪色，則溶液中含SO₃^2-，若不褪色，原溶液中含CO₃^2-（可檢驗是否含SO₄^2-）．

點評：本題考查物質鑒別和檢驗實驗方案的設計，為高頻考點，把握實驗中發(fā)生的反應、現(xiàn)象與結論的關系為解答的關鍵，注意X中離子的推斷及離子的檢驗方法，側重分析與實驗能力的考查，題目難度中等．