Question

溶液X中只可能含有K⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、AlO₂^-、SO₄^2-、SiO₃^2-、SO₃^2-、HCO₃^-中的若干種．某實(shí)驗(yàn)探究小組對(duì)溶液X進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

已知：（1）Mg²⁺與AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-在溶液中不能大量共存，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺分別與AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-、HCO₃^-在溶液中不能大量共存
（2）18℃時(shí)，Ksp[Mg（OH）₂]═1×10^-11，Ksp（MgCO₃）═3×10^-5
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）溶液X中加入過(guò)量NaOH溶液的離子方程式為

 

．
（2）溶液甲與過(guò)量稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式

 

．
（3）溶液X中一定含有的離子是

 

；可能存在的離子有

 

．
（4）該實(shí)驗(yàn)探究小組對(duì)溶液X中可能存在的離子再進(jìn)行探究．請(qǐng)你協(xié)助該小組提出離子鑒定方案，并填寫下表：

離子鑒定方案（實(shí)驗(yàn)操作步驟）	預(yù)期的現(xiàn)象和結(jié)論

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：X中加過(guò)量NaOH生成白色沉淀為氫氧化鎂，則一定含Mg²⁺，而不含F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺；Mg²⁺與AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-在溶液中不能大量共存，則不含AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-；溶液加加鹽酸生成的無(wú)色氣體為二氧化碳，則甲中含CO₃^2-，即原溶液X中含HCO₃^-，而K⁺、SO₄^2-不能確定，以此來(lái)解答．

解答： 解：X中加過(guò)量NaOH生成白色沉淀為氫氧化鎂，則一定含Mg²⁺，而不含F(xiàn)e³⁺、Fe²⁺；Mg²⁺與AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-在溶液中不能大量共存，則不含AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-；溶液加加鹽酸生成的無(wú)色氣體為二氧化碳，則甲中含CO₃^2-，即原溶液X中含HCO₃^-，而K⁺、SO₄^2-不能確定，
（1）溶液X中加入過(guò)量NaOH溶液的離子方程式為HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓（若依次寫作HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O、Mg²⁺+CO₃^2-═MgCO₃↓、MgCO₃+2OH^-═CO₃^2-+Mg（OH）₂↓），故答案為：HCO₃^-+OH^-═CO₃^2-+H₂O、Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓；
（2）溶液甲與過(guò)量稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O，故答案為：CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O；
（3）由上述分析可知，一定含Mg²⁺、HCO₃^-，可能含K⁺、SO₄^2-，故答案為：Mg²⁺、HCO₃^-；K⁺、SO₄^2-；       
（4）檢驗(yàn)鉀離子，用潔凈的鉑絲蘸取待測(cè)液在火焰上灼燒，隔藍(lán)色鈷玻璃，觀察火焰顏色，火焰顏色呈紫色，證明溶液中有K⁺，否則沒(méi)有K⁺；
檢驗(yàn)硫酸根離子，取少量待測(cè)液用鹽酸酸化，加入BaCl₂溶液，鹽酸酸化時(shí)無(wú)白色沉淀，加入BaCl₂溶液有白色沉淀，證明溶液中有SO₄^2-，否則沒(méi)有，
故答案為：

離子鑒定方案（實(shí)驗(yàn)操作步驟）	預(yù)期的現(xiàn)象和結(jié)論
K+：用潔凈的鉑絲蘸取待測(cè)液在火焰上灼燒，隔藍(lán)色鈷玻璃，觀察火焰顏色 SO42-：取少量待測(cè)液用鹽酸酸化，加入BaCl2溶液	火焰顏色呈紫色，證明溶液中有K+，否則沒(méi)有K+ 鹽酸酸化時(shí)無(wú)白色沉淀，加入BaCl2溶液有白色沉淀，證明溶液中有SO42-，否則沒(méi)有

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)鑒別和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)、現(xiàn)象與結(jié)論的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，注意X中離子的推斷及離子的檢驗(yàn)方法，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．