Question

某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-等離子，已知，①該溶液的焰色反應(yīng)沒(méi)有黃色；②當(dāng)向該溶液中加入某濃度的NaOH溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化如圖所示，由此可知，
（1）該溶液中一定含有的陽(yáng)離子是

 

，且各離子的物質(zhì)的量之比為

 

（2）肯定不含的陽(yáng)離子是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見(jiàn)陽(yáng)離子的檢驗(yàn),常見(jiàn)陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：①該溶液的焰色反應(yīng)沒(méi)有黃色，則沒(méi)有Na⁺；
②由圖可知，開(kāi)始加入NaOH沒(méi)有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺，后來(lái)有沉淀產(chǎn)生且最后消失，則一定沒(méi)有Mg²⁺、Fe³⁺，一定含有Al³⁺；中間段沉淀的質(zhì)量不變，應(yīng)為NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O的反應(yīng)，則含有NH₄⁺，由電荷守恒可知一定含有SO₄^2-．

解答： 解：①該溶液的焰色反應(yīng)沒(méi)有黃色，則沒(méi)有Na⁺；
②由圖可知，開(kāi)始加入NaOH沒(méi)有沉淀和氣體產(chǎn)生，則一定有H⁺，后來(lái)有沉淀產(chǎn)生且最后消失，則一定沒(méi)有Mg²⁺、Fe³⁺，一定含有Al³⁺；中間段沉淀的質(zhì)量不變，應(yīng)為NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O的反應(yīng)，則含有NH₄⁺，由電荷守恒可知一定含有SO₄^2-；
（1）開(kāi)始加入2 mol NaOH時(shí)，溶液無(wú)沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中有H⁺，且其物質(zhì)的量為2 mol；因?yàn)樽罱K沉淀完全溶解，所以溶液中無(wú)Mg²⁺、Fe³⁺，且產(chǎn)生沉淀和沉淀溶解所需的NaOH的物質(zhì)的量為3：1，所以溶液中有Al³⁺且其物質(zhì)的量為1 mol；當(dāng)加入5～8 mol NaOH時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，所以溶液中NH₄⁺為3 mol，而陰離子SO₄^2-一定含有，根據(jù)電荷守恒可知：SO₄^2-的物質(zhì)的量為4mol，則H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-的物質(zhì)的量之比為2mol：3mol：1mol：4mol=2：3：1：4；
故答案為：H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；2：3：1：4；
（2）由分析可知一定不含有Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺，故答案為：Na⁺、Mg²⁺、Fe³⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了離子的鑒別，題目難度不大，熟悉相關(guān)離子的性質(zhì)、明確圖象中各段的含義及發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，注意鋁離子的性質(zhì)．