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【题目】有一包粉末可能含有K+Fe3+Al3+Cl-SO42-CO32-中的若干种,现进行以下实验:

①取少量固体,加入稀硝酸搅拌,固体全部溶解,没有气体放出;

②向①溶液中加入一定量Ba(OH)2溶液,生成有色沉淀;

③取②中的有色沉淀加入足量的稀盐酸后,沉淀全部溶解;

④重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后,固体全部溶解,得到澄清溶液;

⑤向④的溶液中加入氨水使溶液呈碱性,有沉淀生成,过滤。往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液,沉淀减少。

(1)根据上述实验,这包粉末中一定不含有的离子是_____________,肯定含有的离子是__________,不能确定是否含有的离子是____________,可通过___________实验来进一步确定是否含有该离子。

(2)写出⑤中生成有色沉淀反应的离子方程式:_____________________

(3)写出⑤中沉淀减少反应的离子方程式:_____________________

【答案】CO32-SO42- Fe3+Al3+Cl- K+ 焰色反应 Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+NH4+ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

【解析】

通过反应的实验现象判断,注意实验中几个典型的现象:

①加入稀硝酸无气体放出,说明原溶液中无CO32-

②加入一定量Ba(OH)2溶液,生成有色沉淀,该沉淀为Fe(OH)3

③有色沉淀加入足量的稀盐酸后,沉淀全部溶解,说明沉淀中不含有BaSO4

④重新取少量固体加入适量蒸馏水搅拌后,固体全部溶解,得到澄清溶液;

⑤向该物质的溶液中加入氨水使溶液呈碱性,有沉淀生成,过滤。往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液,沉淀减少,说明溶液中含有Al3+

①加入稀硝酸无气体放出,说明原溶液中无CO32-

②加入一定量Ba(OH)2溶液,生成有色沉淀,该沉淀为Fe(OH)3,说明原液中含有Fe3+

③有色沉淀加入足量的稀盐酸后,沉淀全部溶解,说明沉淀中不含有BaSO4,证明原溶液中不含有SO42-

⑤向该物质的溶液中加入氨水使溶液呈碱性,有沉淀生成,过滤。往得到的沉淀中加入过量的NaOH溶液,沉淀减少,说明沉淀中含有两性氢氧化物Al(OH)3,从而证明溶液中含有Al3+

由于溶液显电中性,通过上述实验证明含有的离子Fe3+Al3+都是阳离子,则一定还含有阴离子,由于溶液中不含有CO32-SO42-,则一定含有Cl-

(1)根据上述分析可知:这包粉末中一定不含CO32-SO42-,肯定含有的离子是Fe3+Al3+Cl-,不能确定是否含有的离子是K+,可通过焰色反应实验来进一步确定是否含有该离子。

(2)⑤中加入氨水,反应生成有色沉淀的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

(3)⑤中沉淀减少是由于Al(OH)3显两性,能被过量NaOH溶解,反应的离子方程式:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

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