Question

18．有一无色溶液，其中可能含有Fe³⁺、Cu²⁺、K⁺、Al³⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-等离子中的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了三个实验，其操作和有关现象如下：
①蘸取该溶液做焰色反应实验，透过蓝色钴玻璃，观察到火焰呈紫色．
②向该溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，观察到有白色沉淀产生．
③向该溶液中逐滴加入过量NaOH溶液，观察到有白色沉淀产生，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量有图2所示的相互关系．据此可知：
（1）在原溶液中一定存在的离子有Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；一定不存在的离子有Fe³⁺、Cu²⁺；不能确定是否存在的离子有Cl^-；
（2）写出图2中沉淀的量减少时发生反应的离子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）为满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解两种常见物质为（写化学式）KAl（SO₄）₂（或KAl（SO₄）₂•12H₂O）和MgSO₄．

Answer 1

分析 无色溶液，一定不含Fe³⁺、Cu²⁺，结合图可知，生成沉淀最多时加NaOH，沉淀部分溶解，则一定含Al³⁺、Mg²⁺，由①蘸取该溶液做焰色反应实验，透过蓝色钴玻璃，观察到火焰呈紫色，则可K⁺；由②向该溶液中加入Ba（NO₃）₂溶液，观察到有白色沉淀产生，一定含阴离子为SO₄^2-，不能确定是否含Cl^-，以此来解答．

解答 解：（1）由上述分析可知，一定含离子为Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；一定不存在的离子为Fe³⁺、Cu²⁺；不能确定是否存在的离子有Cl^-，
故答案为：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、Cu²⁺；Cl^-；
（2）图2中沉淀的量减少时发生反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）含离子为Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，满足该溶液中一定存在的离子的要求，一般可溶解两种常见物质为KAl（SO₄）₂（或KAl（SO₄）₂•12H₂O）、MgSO₄，
故答案为：KAl（SO₄）₂（或KAl（SO₄）₂•12H₂O）；MgSO₄．

点评 本题考查离子的检验及分离，为高频考点，把握离子的性质、离子的检验、发生的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意氢氧化铝的两性，题目难度不大．