Question

【題目】有一無色溶液，其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、Ba2+、K+、Cl-、SO42-等離子的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進(jìn)行了四個實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如下圖所示：

第③個實(shí)驗(yàn)中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量有如圖所示的相互關(guān)系。據(jù)此可知：

（1）在原溶液中一定存在的離子有___________________________。

（2）寫出第③個實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________。

（3）第④個實(shí)驗(yàn)中加入Na2O2固體發(fā)生反應(yīng)時氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____。

Answer 1

【答案】Al3+、Mg2+、K+、SO42- Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3 +OH-=AlO2-＋2H2O 1:1

【解析】

無色溶液中Fe3+、Fe2+和Cu2+不存在，因此溶液中一定不存在Fe3+、Fe2+和Cu2+，透過藍(lán)色的鈷玻璃看到焰色為紫色，說明一定存在K+，根據(jù)實(shí)驗(yàn)③的曲線圖可知，向溶液中逐滴加入過量的NaOH，沉淀的量先增大，后沉淀溶解，最終沉淀質(zhì)量不變，說明溶液中一定有Mg2+和Al3+，加入BaCl2溶液和稀鹽酸，有白色沉淀，說明溶液中一定有SO42-，根據(jù)已知的信息無法確定溶液中是否含有Cl-，據(jù)此作答。

（1）由分析可知，溶液中一定存在的離子是：Al3+、Mg2+、K+、SO42-；

（2）實(shí)驗(yàn)③中Al3+、Mg2+與NaOH反應(yīng)生成Al(OH)3、Mg(OH)2白色沉淀，NaOH過量后Al(OH)3溶解，Mg(OH)2不溶，發(fā)生的離子反應(yīng)為：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3 +OH-=AlO2-＋2H2O；

（3）第④個實(shí)驗(yàn)中加入Na2O2固體，發(fā)生的反應(yīng)為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，其中Na2O2既作氧化劑又作還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1。