题目内容
【题目】某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
阳离子 | K＋ Ag＋ Mg2＋ Cu2＋ Al3＋ NH4+ |
阴离子 | Cl－ CO32— NO3— SO42— SiO32— I－ |
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.取该无色溶液5 mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是____________。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是_____________________________。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有________，阴离子有________；并据此推测原溶液应该呈_______________________________________________性，原因是_________________________________(请用离子方程式说明)。
(4)另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，此过程中涉及的离子方程式为__________________________________________________________。充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为________g。
【答案】K＋、NH4+、Cu2＋ 6I－＋2NO3—＋8H＋＝3I2＋2NO↑＋4H2O Mg2＋、Al3＋ Cl－、NO3—、SO42—、I－ 酸 Mg2＋＋2H2O
Mg(OH)2＋2H＋、Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－=AlO2—＋2H2O 0.4
【解析】
(1)根据Ⅰ，溶液为无色，则溶液中不含Cu2＋，生成沉淀后离子种类增加，说明原溶液中不含NH4+；根据Ⅱ可确定溶液中不含K＋。
(2)根据Ⅲ的描述可确定生成的无色气体为NO，则原溶液中一定含有NO3—和I－，根据转移电子数目相等、电荷守恒可写出离子方程式为6I－＋2NO3—＋8H＋＝3I2＋2NO↑＋4H2O。
(3)结合Ⅳ和溶液中各离子浓度相等可确定溶液中含有的阴离子为SO42—、Cl－、NO3—和I－，溶液中含有的阳离子为Mg2＋、Al3＋；结合溶液的组成可确定溶液显酸性，是Mg2＋、Al3＋水解的缘故，方程式为Mg2＋＋2H2OMg(OH)2＋2H＋、Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。
(4)加入NaOH溶液，Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，Al3＋最后转化为NaAlO2，方程式为Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－=AlO2—＋2H2O。最终得到0.01 mol Mg(OH)2沉淀，灼烧至恒重得到0.01molMgO，质量是0.4 g。
名校课堂系列答案
【题目】由几种离子化合物组成的混合物中含有以下离子中的若干种：K＋、Cl－、NH
、Mg2＋、Ba2＋、CO
、SO
。将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取三份100 mL该溶液分别进行如下实验。
实验序号 | 实验内容 | 实验结果 |
1 | 加入AgNO3溶液 | 有白色沉淀生成 |
2 | 加入足量NaOH溶液并加热 | 收集到气体1.12 L(标准状况下) |
3 | 加入足量BaCl2溶液，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加入足量稀盐酸，然后过滤、洗涤、干燥、称量 | 第一次称量读数为6.27 g，第二次称量读数为2.33 g |
请回答下列问题：
（1）根据实验1对Cl－是否存在的判断是________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”)；根据实验1～3判断原混合物中一定不存在的离子是________。
（2）试确定100 mL溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满)。
阴离子符号 | 物质的量浓度(mol·L－1) |
_______ | ___________ |
______ | _______________ |
（3）K＋是否存在？________(填“存在”或“不存在”)，判断的理由是____________________。
