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NH 4 + 、K + 、Al 3+ 、HCO 3 - 、Cl
| 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NH 4 + 、K + 、Al 3+ 、HCO 3 - 、Cl - 、MnO 4 - 、SO 4 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（NO 3 ） 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AgNO 3 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SO 2 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______． （5）为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量，取100mL上述溶液并向其中加入Na 2 O 2 固体，产生的沉淀和气体与所加Na 2 O 2 固体物质的量的关系曲线如图：该溶液中可能存在的离子的物质的量为______mol．  |
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溶液无色，说明不含MnO 4 - ；
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HCO 3 - 离子；
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO 3 ） 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AgNO 3 溶液未见沉淀产生，说明含有SO 4 2- ，不含有Cl - ，甲为BaSO 4 ；
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NH 4 + 、Al 3+ ，乙为Al（OH） 3 ，丙为NH 3 ，
（1）由以上分析可知丙为NH 3 ，电子式为
，故答案为：
；
（2）由以上分析可知一定含有的离子为NH 4 + 、Al 3+ 、SO 4 2- ，一定不含有的离子为MnO 4 - 、HCO 3 - 、Cl - ，故答案为：MnO 4 - 、HCO 3 - 、Cl - ；NH 4 + 、Al 3+ 、SO 4 2- ；
（3）能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性，应为MnO 4 - ，反应的离子方程式为2MnO 4 - +5SO 2 +2H 2 O=2Mn 2+ +5SO 4 2- +4H + ，故答案为：2MnO 4 - +5SO 2 +2H 2 O=2Mn 2+ +5SO 4 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 + ；
（5）2Na 2 O 2 +2H 2 O=4NaOH+O 2 ↑，根据图象可知当加入Na 2 O 2 0.15mol时，Al 3+ 完全沉淀，则生成的n（NaOH）=0.3mol，则n（Al 3+ ）=0.1mol，
NH 4 + 完全生成NH 3 时消耗的Na 2 O 2 为0.1mol，则n（NH 4 + ）=0.2mol，
由实验②可知10mL溶液中含有SO 4 2- 0.03mol，则100mL溶液中含有SO 4 2- 0.3mol，
根据溶液电荷守恒可知：3n（Al 3+ ）+n（K + ）+n（NH 4 + ）=2n（SO 4 2- ），
则n（K + ）=2×0.3mol-3×0.1mol-0.2mol=0.1mol，
故答案为：0.1．
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HCO 3 - 离子；
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO 3 ） 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AgNO 3 溶液未见沉淀产生，说明含有SO 4 2- ，不含有Cl - ，甲为BaSO 4 ；
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NH 4 + 、Al 3+ ，乙为Al（OH） 3 ，丙为NH 3 ，
（1）由以上分析可知丙为NH 3 ，电子式为
，故答案为：
；
（2）由以上分析可知一定含有的离子为NH 4 + 、Al 3+ 、SO 4 2- ，一定不含有的离子为MnO 4 - 、HCO 3 - 、Cl - ，故答案为：MnO 4 - 、HCO 3 - 、Cl - ；NH 4 + 、Al 3+ 、SO 4 2- ；
（3）能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性，应为MnO 4 - ，反应的离子方程式为2MnO 4 - +5SO 2 +2H 2 O=2Mn 2+ +5SO 4 2- +4H + ，故答案为：2MnO 4 - +5SO 2 +2H 2 O=2Mn 2+ +5SO 4 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 + ；
（5）2Na 2 O 2 +2H 2 O=4NaOH+O 2 ↑，根据图象可知当加入Na 2 O 2 0.15mol时，Al 3+ 完全沉淀，则生成的n（NaOH）=0.3mol，则n（Al 3+ ）=0.1mol，
NH 4 + 完全生成NH 3 时消耗的Na 2 O 2 为0.1mol，则n（NH 4 + ）=0.2mol，
由实验②可知10mL溶液中含有SO 4 2- 0.03mol，则100mL溶液中含有SO 4 2- 0.3mol，
根据溶液电荷守恒可知：3n（Al 3+ ）+n（K + ）+n（NH 4 + ）=2n（SO 4 2- ），
则n（K + ）=2×0.3mol-3×0.1mol-0.2mol=0.1mol，
故答案为：0.1．
1年前
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