Question

15．霧霾嚴(yán)重影響人們的生活與健康．某地區(qū)的霧霾中可能含有如下可溶性無機離子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-．某同學(xué)收集了該地區(qū)的霧霾，經(jīng)必要的預(yù)處理后試樣溶液，設(shè)計并完成了如下的實驗：

己知：3NO₃^-+8Al+5OH^-+2H₂O$\stackrel{△}{→}$3NH₃+8AlO₂^-，根據(jù)以上的實驗操作與現(xiàn)象，該同學(xué)得出的結(jié)論不正確的是（　　）

• A． 試樣中肯定存在NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和NO₃^-
• B． 該霧霾中可能存在NaNO₃、NH₄Cl和MgSO₄
• C． 試樣中可能存在Na⁺、Cl^-
• D． 試樣中一定不含Al³⁺

Answer 1

分析 試樣溶液中加入過量Ba（OH）₂并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH₃，則試樣中含有NH₄⁺；向濾液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，發(fā)生反應(yīng)：3NO₃^-+8Al+5OH^-+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NH₃+8A1O₂^-，生成氣體2，該氣體是NH₃，根據(jù)已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，根據(jù)元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；濾液1中通入CO₂，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出氣體，說明沉淀2是碳酸鋇等難溶性碳酸鹽；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸鋇不溶于酸，說明原來溶液中含有SO₄^2-，能和過量Ba（OH）₂反應(yīng)生成能溶于酸的沉淀，根據(jù)離子知，該沉淀為Mg （OH）₂，所以溶液中含有Mg²⁺，以此解答該題．

解答 解：試樣溶液中加入過量Ba（OH）₂并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH₃，則試樣中含有NH₄⁺；向濾液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，發(fā)生反應(yīng)：3NO₃^-+8Al+5OH^-+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NH₃+8A1O₂^-，生成氣體2，該氣體是NH₃，根據(jù)已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，根據(jù)元素守恒知，原溶液中含有NO₃^-；濾液1中通入CO₂，得到沉淀2，向沉淀2中加入酸，沉淀溶解并放出氣體，說明沉淀2是碳酸鋇等難溶性碳酸鹽；沉淀1加入酸后，沉淀部分溶解，硫酸鋇不溶于酸，說明原來溶液中含有SO₄^2-，能和過量Ba（OH）₂反應(yīng)生成能溶于酸的沉淀，根據(jù)離子知，該沉淀為Mg （OH）₂，所以溶液中含有Mg²⁺．
A．根據(jù)以上分析可知溶液中含有NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和NO₃^-，故A正確；
B．根據(jù)以上分析可知溶液中含有NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和NO₃^-，則該霧霾中可能存在NaNO₃、NH₄Cl和MgSO₄，故B正確；
C．根據(jù)實驗無法確定是否含有Na⁺、Cl^-，所以溶液中可能含有Na⁺、Cl^-，故C正確；
D．根據(jù)實驗操作不能確定是否含有Al³⁺，即試樣中可能含有Al³⁺，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查無機物的推斷，側(cè)重于考查常見離子的性質(zhì)及檢驗方法，題目難度中等，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．