Question

6．某強堿性溶液中可能含有的離子是K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、AlO₂^-、SO₄^2-、SiO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-中的某幾種離子，現(xiàn)進行如下實驗：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，無沉淀生成．
②另取少量溶液逐滴加入鹽酸，其現(xiàn)象是：一段時間保持原樣后，開始產(chǎn)生沉淀并逐漸增多，沉淀量基本不變后產(chǎn)生一種氣體，最后沉淀逐漸減少至消失．
（1）原溶液中肯定存在的離子是K⁺、AlO₂^-、OH^-、CO₃^2-，肯定不存在的離子是Al³⁺、SO₄^2-、SiO₃^2-、NH₄⁺．
（2）已知一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L鹽酸時，沉淀會完全消失，加入足量的硝酸銀溶液可得到沉淀0.187g，則原溶液中是否含有Cl^-？含有Cl^-．
（3）按照反應順序逐步書寫出②中發(fā)生反應的離子反應方程式
①H⁺+OH^-=H₂O
②CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-
③AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓
④HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑
⑤Al（OH）₃+3H⁺=3H₂O+Al³⁺．

Answer 1

分析 強堿性溶液中一定不存在Al³⁺、NH₄⁺，
①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，無沉淀生成，則不含有SO₄^2-、SiO₃^2-；
②另取少量溶液加入鹽酸，其現(xiàn)象是：一段時間保持原樣后（和OH^-反應），開始產(chǎn)生沉淀并逐漸增多，和AlO₂^-反應產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀，沉淀量基本不變后產(chǎn)生一種氣體，最后沉淀逐漸減少至消失，是鹽酸將Al（OH）₃全部溶解，所以一定含有AlO₂^-，沉淀量基本不變后產(chǎn)生的一種氣體只能為CO₂，即一定含有CO₃^2-，根據(jù)電中性原理，確定一定含有K⁺；根據(jù)以上分析知，無法確定溶液中是否含有Cl^-；
（2）n（HCl）=0.2mol/L×0.005L=0.001mol，生成n（AgCl）=
$\frac{0.187g}{143.5g/mol}$=0.0013mol＞0.001mol，據(jù)此判斷是否含有氯離子．

解答 解：強堿性溶液中一定不存在Al³⁺、NH₄⁺，
①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，無沉淀生成，則不含有SO₄^2-、SiO₃^2-；
②另取少量溶液加入鹽酸，其現(xiàn)象是：一段時間保持原樣后（和OH^-反應），開始產(chǎn)生沉淀并逐漸增多，和AlO₂^-反應產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀，沉淀量基本不變后產(chǎn)生一種氣體，最后沉淀逐漸減少至消失，是鹽酸將Al（OH）₃全部溶解，所以一定含有AlO₂^-，沉淀量基本不變后產(chǎn)生的一種氣體只能為CO₂，即一定含有CO₃^2-，根據(jù)電中性原理，確定一定含有K⁺；根據(jù)以上分析知，無法確定溶液中是否含有Cl^-；
（1）通過以上分析知，原溶液中肯定存在的離子是K⁺、AlO₂^-、OH^-、CO₃^2-，肯定不存在的離子是Al³⁺、SO₄^2-、SiO₃^2-、NH₄⁺，
故答案為：K⁺、AlO₂^-、OH^-、CO₃^2-；Al³⁺、SO₄^2-、SiO₃^2-、NH₄⁺；
（2）n（HCl）=0.2mol/L×0.005L=0.001mol，生成n（AgCl）=
$\frac{0.187g}{143.5g/mol}$=0.0013mol＞0.001mol，所以含有氯離子，故答案為：含有Cl^-；
（3）②的離子方程式為CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-，
③的離子方程式為AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓，
⑤離子方程式為Al（OH）₃+3H⁺=3H₂O+Al³⁺，
故答案為：CO₃^2-+H⁺═HCO₃^-；AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+3H⁺=3H₂O+Al³⁺．

點評 本題考查離子檢驗，為高頻考點，明確離子性質(zhì)及離子之間反應是解本題關鍵，側(cè)重考查學生分析推斷能力，注意排除干擾離子，題目難度不大．