Question

14．某强碱性溶液中含有的离子是K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、AlO₂^-、CO₃^2-、SiO₃^2-、OH^-、Cl^-中的某几种，进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成；②另取少量溶液，加入盐酸其发生的现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
试回答下列问题：
（1）原溶液中肯定存在的离子是OH^-，K⁺，CO₃^2-，肯定不存在的离子是Al³⁺，SiO₃^2-，NH₄⁺．
（2）已知一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.287g，则原溶液中有Cl^-（填有或无），若有Cl^-的物质的量为0.001mol
（3）请写出此题 ②中发生的所有反应的离子方程式：H⁺+OH^-═H₂O，H⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓，2H⁺+CO₃^2-═CO₂↑+H₂O，3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）强碱性溶液中OH^-能分别与NH₄⁺、Al³⁺、反应，则溶液中不存在NH₄⁺、Al³⁺；
①取少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成，则溶液中不含SiO₃^2-；
②开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失，则存在AlO₂^-、CO₃^2-；
（2）n（HCl）=0.005L×0.2mol/L=0.001mol，而n（AgCl）=$\frac{0.187g}{143.5g/mol}$=0.001mol，则含有氯离子；再结合溶液不显电性来分析解答；
（3）根据实验现象确定存在的离子并书写离子方程式．

解答 解：（1）强碱性溶液中OH^-能分别与NH₄⁺、A1³⁺、反应，则溶液中不存在NH₄⁺、A1³⁺；
①取少量的溶液用硝酸酸化后，该溶液无沉淀生成，因硅酸为沉淀，则溶液中不含SiO₃^2-；
②开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失，则偏铝酸根离子与酸反应生成沉淀，然后碳酸根离子与酸反应生成气体，再沉淀与酸反应而溶解，所以原溶液中存在AlO₂^-、CO₃^2-；又溶液不显电性，则一定存在阳离子，即存在K⁺，
原溶液中肯定存在的是：AlO₂^-、CO₃²、K⁺、OH^-，肯定不存在的是NH₄⁺、A1³⁺、SiO₃^2-．
故答案为：OH^-，K⁺，CO₃^2-，AlO₂^-；Al³⁺，SiO₃^2-，NH₄⁺；
（2）n（HCl）=0.005L×0.2mol/L=0.001mol，而n（AgCl）=$\frac{0.187g}{143.5g/mol}$=0.001mol，则含有氯离子，故答案为：有；0.001mol；
（3）试验中生成沉淀的反应有：H⁺+OH^-═H₂O，H⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓，2H⁺+CO₃^2-═CO₂↑+H₂O，3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O，故答案为：H⁺+OH^-═H₂O，H⁺+AlO₂^-+H₂O═Al（OH）₃↓，2H⁺+CO₃^2-═CO₂↑+H₂O，3H⁺+Al（OH）₃═Al³⁺+3H₂O．

点评 本题考查了常见离子的检验，注意离子的特征离子反应以及现象、离子之间的干扰是关键，难度不大．