Question

某無色透明溶液，可能含有下列離子：Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、H⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、Cl^-．取該溶液進行如下實驗：
①取溶液少許，滴入AgNO₃溶液產(chǎn)生白色沉淀；
②取溶液少許，滴入BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解；
③取一定量的原溶液，加入一種淡黃色粉末狀的固體X，產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量（n_氣體）、沉淀的物質(zhì)的量（n_沉淀）與加入淡黃色粉末的量（n_X）的關(guān)系如圖所示（假設(shè)生成的氣體全部逸出）．
根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析，回答下列問題：
（1）溶液中肯定存在的陽離子有

 

（用離子符號表示）．
（2）溶液中肯定沒有的離子是

 

（用離子符號表示）．
（3）當(dāng)加入0.6mol淡黃色粉末時，生成兩種氣體分別為

 

和

 

（寫化學(xué)式），其對應(yīng)的體積比為

 

．

Answer 1

考點：常見離子的檢驗方法,離子共存問題

專題：離子反應(yīng)專題

分析：無色溶液中一定不存在有色離子Fe³⁺，
①取溶液少許，滴入AgNO₃溶液產(chǎn)生白色沉淀，原溶液中可能含有SO₄^2-、HCO₃^-、Cl^-；
②取溶液少許，滴入BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解，說明原溶液中一定存在SO₄^2-，根據(jù)離子共存，一定不存在Ba²⁺；
③根據(jù)圖象可知，加入淡黃色粉末，立刻生成氣體，開始時沒有沉淀，之后沉淀逐漸增加，當(dāng)加入0.5-0.6mol過氧化鈉時沒有沉淀生成，說明此時參加反應(yīng)的離子為銨根離子，之后沉淀部分溶解，溶解的沉淀為氫氧化鋁，證明原溶液中一定存在鋁離子和鎂離子；根據(jù)離子共存可知，一定不存在碳酸氫根離子；淡黃色粉末X為過氧化鈉，原溶液中一定存在氫離子，據(jù)此進行解答．

解答： 解：無色溶液中一定不存在有色的Fe³⁺，
根據(jù)①滴入AgNO₃溶液產(chǎn)生白色沉淀可知，原溶液中可能含有的離子為：SO₄^2-、HCO₃^-、Cl^-；
根據(jù)②滴入BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解，該白色沉淀為硫酸鋇，說明原溶液中一定存在SO₄^2-，根據(jù)離子共存，一定不存在Ba²⁺；
③根據(jù)圖象變化，加入淡黃色粉末，立刻生成氣體，開始時沒有沉淀，之后沉淀逐漸增加，當(dāng)加入0.5-0.6mol過氧化鈉時沒有沉淀生成，說明此時參加反應(yīng)的離子為NH₄⁺，之后沉淀部分溶解，溶解的沉淀為氫氧化鋁，證明原溶液中一定存在Mg²⁺、Al³⁺；根據(jù)離子共存可知，一定不存在HCO₃^-；淡黃色粉末X為過氧化鈉，原溶液中一定存在H⁺離子，
（1）根據(jù)以上分析可知，原溶液中一定存在的離子為：Mg²⁺、Al³⁺、H⁺、NH₄⁺，故答案為：Mg²⁺、Al³⁺、H⁺、NH₄⁺；
（2）原溶液中一定不存在的離子為：Fe³⁺、Ba²⁺、HCO₃^-，故答案為：Fe³⁺、Ba²⁺、HCO₃^-；
（3）X為過氧化鈉，當(dāng)加入0.6mol淡黃色粉末時，生成氨氣消耗過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.6mol-0.5mol=0.1mol，說明銨根離子消耗了0.2mol氫氧化鈉，溶液中含有銨根離子的物質(zhì)的量為0.2mol，生成氨氣的物質(zhì)的量為0.2mol；根據(jù)反應(yīng)2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，0.6mol過氧化鈉完全反應(yīng)生成了0.3mol氧氣，所以生成的氨氣與氧氣的體積之比就等于物質(zhì)的量之比：0.2mol：0.3mol=2：3，
故答案為：NH₃；O₂ ；2：3．

點評：本題考查了常見離子的檢驗，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗方法，正確分析圖象曲線變化是解答本題關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力．