Question

学校化学研究小组对某溶液进行检测分析，该无色溶液中可能含有NH₄⁺、K⁺、Al³⁺、HCO₃^-、Cl^-、MnO₄^-、SO₄^2-等离子中的几种离子．
①经实验可知溶液明显呈酸性．
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO₃）₂溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO₃溶液未见沉淀产生．
③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解．
（1）写出气体丙的电子式

 

．
（2）该溶液中一定不含有：

 

（填离子的化学式）离子，一定含有的离子有

 

（填离子的化学式）．
（3）在这些不存在的离子中，有一种离子在酸性环境中与SO₂反应，试写出该反应的离子方程式

 

．
（4）请设计实验方案，检验该试液中是否存在可能含有的离子

 

．

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：溶液无色，说明不含MnO₄^-；
①经实验可知溶液明显呈酸性，可为强酸弱碱盐，则一定不存在水解呈碱性的HCO₃^-离子；
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO₃）₂溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO₃溶液未见沉淀产生，说明含有SO₄^2-，不含有Cl^-，
甲为BaSO₄；
③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解，说明含有NH₄⁺、Al³⁺，乙为Al（OH）₃，
丙为NH₃，K⁺应通过焰色反应检验．

解答： 解：溶液无色，说明不含MnO₄^-；
①经实验可知溶液明显呈酸性，可为强酸弱碱盐，则一定不存在水解呈碱性的HCO₃^-离子；
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO₃）₂溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO₃溶液未见沉淀产生，说明含有SO₄^2-，不含有Cl^-，
甲为BaSO₄；
③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解，说明含有NH₄⁺、Al³⁺，乙为Al（OH）₃，
丙为NH₃，
（1）由以上分析可知丙为NH₃，电子式为，故答案为：；
（2）由以上分析可知一定含有的离子为NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-，一定不含有的离子为MnO₄^-、HCO₃^-、Cl^-，
故答案为：MnO₄^-、HCO₃^-、Cl^-；NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；
（3）能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性，应为MnO₄^-，反应的离子方程式为2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（4）K⁺应通过焰色反应检验，实验方法是用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K⁺，
故答案为：焰色反应，用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K⁺．

点评：本题主要考查未知物的判断以及含量的测定，题目难度较大，注意根据实验现象判断可能含有的离子，把握溶液电荷守恒的运用．