Question

水溶液X中只可能含有K⁺．Mg²⁺．Al³⁺．AlO₂^-．SiO₃^2-．SO₃^2-．CO₃^2-．SO₄^2-中的若干種離子．某實(shí)驗(yàn)探究小組對(duì)該溶液進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

已知：Mg²⁺或Al³⁺與SiO₃^2-．SO₃^2-．CO₃^2-在溶液中均不能大量共存．
（1）溶液X加入稀鹽酸生成氣體甲的離子方程式為（只要求寫(xiě)出1個(gè)）：

 

．
（2）無(wú)色溶液甲與過(guò)量氨水反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，溶液X中一定含有

 

．
（4）對(duì)溶液X的下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

 

．
a．可能還含有SO₄^2-                      b．室溫下，溶液的pH＞7
c．一定遵守電荷守恒                     d．一定遵守物料守恒
（5）該實(shí)驗(yàn)探究小組還設(shè)計(jì)了對(duì)氣體甲的分析實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步確定溶液中可能存在的離子．請(qǐng)你幫助完成下表：

實(shí)驗(yàn)方案	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：加HCl有氣體說(shuō)明有CO₃^2-、SO₃^2-中的至少一種離子，生成的氣體可以是二氧化碳、或是二氧化硫或是二者的混合物，一定不存在和碳酸根或是亞硫酸根不共存的離子，所以不存在鎂離子、鋁離子，加鹽酸有沉淀，說(shuō)明一定有SiO₃^2-，生成硅酸沉淀；溶液甲加入過(guò)量氨水（提供OH^-）有沉淀生成，只能是氫氧化鋁沉淀，說(shuō)明此時(shí)溶液中存在鋁離子，但是原來(lái)溶液中的鋁離子一定不能存在，所以該鋁離子是偏鋁酸根離子和鹽酸反應(yīng)生成的，所以一定存在AlO₂^-離子，又溶液為電中性，一定存在陽(yáng)離子K⁺，以此來(lái)解答．

解答： 解：加HCl有氣體說(shuō)明有CO₃^2-、SO₃^2-中的至少一種離子，生成的氣體可以是二氧化碳、或是二氧化硫或是二者的混合物，一定不存在和碳酸根或是亞硫酸根不共存的離子，所以不存在鎂離子、鋁離子，加鹽酸有沉淀，說(shuō)明一定有SiO₃^2-，生成硅酸沉淀；溶液甲加入過(guò)量氨水（提供OH^-）有沉淀生成，只能是氫氧化鋁沉淀，說(shuō)明此時(shí)溶液中存在鋁離子，但是原來(lái)溶液中的鋁離子一定不能存在，所以該鋁離子是偏鋁酸根離子和鹽酸反應(yīng)生成的，所以一定存在AlO₂^-離子，又溶液為電中性，一定存在陽(yáng)離子K⁺，
（1）X加入稀鹽酸生成氣體甲的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O或SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）無(wú)色溶液甲與過(guò)量氨水反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案為：Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（3）由上述分析可知，一定存在K⁺、AlO₂^-、SiO₃^2-，SO₃^2-、CO₃^2-中至少有一種，故答案為：K⁺、AlO₂^-、SiO₃^2-，SO₃^2-、CO₃^2-中至少有一種；
（4）a．由上述實(shí)驗(yàn)，不能確定SO₄^2-，則可能還含有SO₄^2-，故a正確；                     
b．AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₃^2-、CO₃^2-中均為弱酸根離子，水解顯堿性，則室溫下，溶液的pH＞7，故b正確；
c．溶液不顯電性，一定遵守電荷守恒，故c正確；                     
d．X的成分不能確定，則不能判斷一定遵守物料守恒，故d錯(cuò)誤；
故答案為：d；
（5）對(duì)氣體甲的分析實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步確定溶液中可能存在的離子，則氣體通過(guò)品紅溶液，溶液褪色，則為二氧化硫，可知溶液中含SO₃^2-，若不褪色，原溶液中含CO₃^2-；原溶液中，先加鹽酸，再加氯化鋇，觀察是否生成白色沉淀，可檢驗(yàn)是否含SO₄^2-，
故答案為：氣體通過(guò)品紅溶液，溶液是否褪色（原溶液中，先加鹽酸，再加氯化鋇，觀察是否生成白色沉淀）；褪色，則溶液中含SO₃^2-，若不褪色，原溶液中含CO₃^2-（可檢驗(yàn)是否含SO₄^2-）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)鑒別和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)、現(xiàn)象與結(jié)論的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，注意X中離子的推斷及離子的檢驗(yàn)方法，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�題目難度中等．