Question

7．一无色透明的溶液做如下实验：
（1）取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀生成．
（2）另取部分溶液加入Na₂O₂，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入Na₂O₂的量与生成沉淀的量的关系如图所示：试问：
（1）Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Na⁺、Fe³⁺、K⁺、SO₄^2-等离子中一定存在的离子是SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；可能存在的离子是Na⁺、K⁺；一定不存在的离子是Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺．
（2）上述溶液至少由Al₂（SO₄）₃、MgSO₄等物质混合成．

Answer 1

分析 因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色的Cu²⁺、Fe³⁺，
根据“取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀生成”可知溶液中含有SO₄^2-；
向溶液中加入过氧化钠，产生无色无味气体，说明该溶液中不含 NH₄⁺，因为若有  NH₄⁺，会与过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠反应生成氨气，氨气具有刺激性气味．当向溶液中加入过氧化钠时，会生成白色沉淀，且沉淀量先增加后减少，但不会完全消失，说明溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺；由于沉淀达到最大量后，加入过量的过氧化钠后沉淀立刻溶解，则溶液中一定不存在NH₄⁺；
因此该溶液中一定存在的离子为：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，可能含有Na⁺、K⁺，一定不存在的离子为：Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺，据此进行解答．

解答 解：（1）因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色的Cu²⁺、Fe³⁺，
根据“取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液有白色沉淀生成”可知溶液中含有SO₄^2-；
向溶液中加入过氧化钠，产生无色无味气体，说明该溶液中不含 NH₄⁺，因为若有  NH₄⁺，会与过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠反应生成氨气，氨气具有刺激性气味．当向溶液中加入过氧化钠时，会生成白色沉淀，且沉淀量先增加后减少，但不会完全消失，说明溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺；由于沉淀达到最大量后，加入过量的过氧化钠后沉淀立刻溶解，则溶液中一定不存在NH₄⁺，
因此该溶液中一定存在的离子为：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，可能含有Na⁺、K⁺，一定不存在的离子为：Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺，
故答案为：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；Na⁺、K⁺；Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺；
（2）溶液中一定含有的离子为SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，所以至少存在的物质为：Al₂（SO₄）₃、MgSO₄，
故答案为：Al₂（SO₄）₃、MgSO₄．

点评 本题考查了常见离子的检验方法，题目难度中等，明确常见离子的性质为解答关键，注意熟练掌握常见离子的检验方法，根据图象确定铵根离子的存在情况为易错点．