Question

11．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有 H⁺、NH₄⁺、Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-．取该溶液进行以下实验：

①用pH试纸检验，溶液呈强酸性．
②取溶液适量，加入少量CCl₄和数滴新制氯水，振荡，CCl₄层呈紫红色．
③该溶液的焰色反应没有黄色；
④当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示．
（1）该溶液中肯定含有的离子是H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、I^-
已确定阳离子的物质的量之比为c（H⁺）：c（NH₄⁺）：c（Al³⁺）=2：3：1
（2）肯定不含的离子是Na⁺、Fe³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、AlO₂^-．
（3）不能确定的离子是SO₄^2-，如何证明该离子是否存在？取溶液少量于试管中，向其中加入足量盐酸，无明显现象，再加几滴BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO₄^2-，反之没有
（4）请写出沉淀溶解过程的离子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 ①用pH试纸检测，溶液呈强酸性，说明溶液中存在H⁺，由离子共存可知一定不存在CO₃^2-、AlO₂^-；
②取溶液适量，加入少量CCl₄和数滴新制氯水，振荡，CCl₄层呈紫红色，说明溶液中一定含有I^-，由离子共存可知，一定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
③该溶液的焰色反应没有黄色，则一定不含Na⁺；
④另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液，由图可知，先发生H⁺+OH^-=H₂O，再发生Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，然后发生NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O，最后发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，则原溶液中含NH₄⁺、Al³⁺，以此来解答．

解答 解：（1）由上述分析可知，原溶液一定含H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、I^-，由H⁺+OH^-=H₂O、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃．H₂O，消耗NaOH的体积分别为0.2L、0.3L、0.3L，阳离子的物质的量之比为c（H⁺）：c（NH₄⁺）：c（Al³⁺）=2：3：1，
故答案为：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、I^-；c（H⁺）：c（NH₄⁺）：c（Al³⁺）=2：3：1；
（2）肯定不含的离子是Na⁺、Fe³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、AlO₂^-，
故答案为：Na⁺、Fe³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、AlO₂^-；
（3）不能确定是否含SO₄^2-，证明该离子是否存在的实验方法为取溶液少量于试管中，向其中加入足量盐酸，无明显现象，再加几滴BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO₄^2-，反之没有，
故答案为：SO₄^2-；取溶液少量于试管中，向其中加入足量盐酸，无明显现象，再加几滴BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则证明含有SO₄^2-，反之没有；
（4）沉淀溶解过程的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，把握发生的反应、离子共存、元素化合物知识为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意元素化合物知识的综合应用，题目难度不大．