Question

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，没有气泡冒出但有白色沉淀生成．
（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：
Cu²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Na⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、K⁺、SO₄^2-等离子中一定存在的离子是______：可能存在的离子是______；一定不存在的离子是______．

Answer 1

解：（1）因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色离子 Cu²⁺、Fe³⁺．根据（1）的信息，说明溶液中含有 SO₄^2-，没有 CO₃^2- （与盐酸反应生成二氧化碳）．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⁺，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．因此，该溶液中一定存在的离子有：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺．（2）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Na⁺和K⁺可能存在，也可能不存在．
（3）因是“无色透明溶液”，该溶液中不能含有有色离子 Cu²⁺、Fe³⁺，因此，一定不存在的离子有：Cu²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、NH₄^+．
故答案为：SO₄^2-、Al³⁺、Mg²⁺ Na⁺、K⁺ Cu²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、NH₄⁺
分析：（1）根据发生的反应和图象分析．（2）根据离子共存思考．（3）根据离子之间的反应考虑．
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“无色透明溶液”而不能做出正确判断，说明一定要加强审题训练．