Question

8．今年秋末冬初北方地區(qū)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間霧霾天氣，某地區(qū)的霧霾中可能含有如下幾種離子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-．對(duì)該地區(qū)霧霾處理后獲得試樣溶液進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：

已知：3NO₃^-+8Al+5OH^-+18H₂O═3NH₃↑+8[Al（OH）₄]^-
請(qǐng)回答下列問題：
①試樣溶液加入過量NaOH溶液后生成沉淀1的化學(xué)式是Mg（OH）₂．生成氣體Ⅰ的離子方程式為NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，檢驗(yàn)該氣體的方法是將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙粘在玻璃棒上，靠近集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，則說明該氣體為氨氣．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測(cè)出霧霾中一定含有的離子有NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-，若要確定原試樣溶液存在的其它陰離子，可使用的檢驗(yàn)試劑是（按加入先后順序填寫）Ba（NO₃）₂，AgNO₃．

Answer 1

分析 試樣溶液中加入過量NaOH并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH₃，則試樣中含有NH₄⁺；生成的沉淀1只能為Mg（OH）₂，說明原溶液中含Mg²⁺；向?yàn)V液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成氣體1，該氣體是NH₃，可知發(fā)生NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，根據(jù)已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，原溶液中含有NO₃^-；濾液1中通入CO₂，得到沉淀2，則沉淀2為Al（OH）₃，說明原溶液中含Al³⁺，以此解答該題．

解答 解：試樣溶液中加入過量NaOH并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH₃，則試樣中含有NH₄⁺；生成的沉淀1只能為Mg（OH）₂，說明原溶液中含Mg²⁺；向?yàn)V液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成氣體1，該氣體是NH₃，可知發(fā)生NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，根據(jù)已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，原溶液中含有NO₃^-；濾液1中通入CO₂，得到沉淀2，則沉淀2為Al（OH）₃，說明原溶液中含Al³⁺，
①試樣溶液加入過量NaOH溶液后生成沉淀1為Mg（OH）₂；氣體1的生成是溶液中的銨根離子與氫氧根反應(yīng)生成的：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；由于氨氣是唯一的堿性氣體，故檢驗(yàn)的方法為：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙粘在玻璃棒上，靠近集氣瓶口若試紙變藍(lán)，則說明該氣體為氨氣．
故答案為：Mg（OH）₂；NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙粘在玻璃棒上，靠近集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，則說明該氣體為氨氣；
②經(jīng)過上述分析，霧霾中國(guó)一定含有的離子為NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-；由于不能確定的陰離子有SO₄^2-、Cl^-，而檢驗(yàn)SO₄^2-用鋇鹽，檢驗(yàn)Cl^-用硝酸銀，而由于Ag⁺既能與SO₄^2-又能與Cl^-反應(yīng)，而Ba²⁺只與SO₄^2-反應(yīng)，故應(yīng)先向溶液中加入Ba（NO₃）₂，若有白色沉淀生成，則說明溶液中有SO₄^2-；然后取上層清液，加入硝酸銀，如果有白色沉淀生成，則溶液中含Cl^-．
故答案為：NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-；Ba（NO₃）₂，AgNO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的推斷，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，明確物質(zhì)的性質(zhì)及特殊反應(yīng)現(xiàn)象是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)的溶解性、物質(zhì)的性質(zhì)及題給信息來分析解答，題目難度中等．