Question

有一透明溶液，可能含有较大量的Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Na⁺、H⁺、SO₄^2-、CO₃^2-中的一种或几种，取此溶液做下列实验：①取少量溶液加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
②取少量溶液加入过氧化钠粉末，溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体，加入Na₂O₂的物质的量与析出沉淀的物质的量如图所示．试推断：
（1）溶液中一定含有的离子是______．
（2）溶液中肯定不含有的离子是______．
（3）可能含有的离子是______．

Answer 1

解：（1）根据①的信息，说明溶液中含有 SO₄^2-，可能有 CO₃^2-；根据②的信息可知向溶液中加入过氧化钠，产生无色无味气体，水与过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠反应生成氧气，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⁺，因为它们分别能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀和氢氧化镁沉淀，而氢氧化铝能继续与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠而使沉淀减少，同时说明溶液中不含有Cu²⁺、Fe³⁺，因为它们分别能与氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和红褐色的氢氧化铁沉淀；根据离子能否共存，因溶液中一定存在的离子有：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺，肯定不含有的离子CO₃^2-（与Mg²⁺形成沉淀）；当溶液中含有SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺时，既存在阴离子又存在阳离子，因此H⁺、Na⁺可能存在，也可能不存在，所以溶液中一定含有的离子是Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-，
故答案为：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺；
（2）溶液中肯定不含有的离子是CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺，故答案为：CO₃^2-、Cu²⁺、Fe³⁺；
（3）可能含有的离子是H⁺、Na⁺，故答案为：H⁺、Na⁺．
分析：根据澄清溶液，可得原溶液没有相互反应的离子；根据实验①的现象，判断存在的离子，排除原溶液中与该离子反应的离子；根据实验②的现象，判断存在的离子，排除原溶液中与该离子反应的离子．
点评：本题把离子之间的反应与图象结合起来，增大了题目的难度，因此要把所学知识与图象结合起来．另外，由于部分同学没注意到“透明溶液”而不能做出正确判断，说明一定要加强审题训练．