Question

已知某待測(cè)液由Ag⁺、Fe²⁺、Al³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、NO₃^－、SO₄^2－中的若干種離子組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

第一步：加入過(guò)量的稀鹽酸，無(wú)沉淀生成。
第二步：繼續(xù)加入過(guò)量的稀硫酸，有白色沉淀生成。
第三步：過(guò)濾，取少量濾液，滴入NaOH溶液至溶液呈堿性，
在此過(guò)程中溶液沉淀量的變化如右圖所示，加熱該溶液，
可產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：
（1）該待測(cè)液中一定含有     離子，一定沒(méi)有     離子，可能有     離子。
（2）某同學(xué)采用測(cè)pH的方法來(lái)判斷滴入NaOH溶液后是否使溶液呈堿性，該實(shí)驗(yàn)操作是 。
（3）第三步中產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體的離子方程式為      ，該步驟中預(yù)
期會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為     。

Answer 1

（1）Fe²⁺、Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、NO₃^-      SO₄^2-、Ag⁺           K⁺
（2）取一片pH試紙置于表面皿上，用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液，點(diǎn)在pH試紙的中部，半分鐘后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，判斷溶液是否呈堿性。
（3）NH₄⁺+OH^-  NH₃↑+H₂O   4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃

試題分析：（1）加入HCl無(wú)沉淀生成說(shuō)明不含有Ag+。繼續(xù)加入過(guò)量的稀硫酸，有白色沉淀生成說(shuō)明含有Ba²⁺離子。發(fā)生的沉淀反應(yīng)的方程式為Ba²⁺+ SO₄^2－=BaSO₄↓。向過(guò)濾后的濾液中滴入NaOH溶液至溶液呈堿性首先產(chǎn)生沉淀。當(dāng)沉淀達(dá)到最大值后再滴加。沉淀量不變，后沉淀又減少一部分。說(shuō)明還含有Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺。根據(jù)溶液呈電中性可知溶液中還應(yīng)該含有陰離子。由于Ba²⁺和 SO₄^2－不能共存，含有Ba²⁺離子，SO₄^2－不能存在。故一定還含有NO₃^－離子。故該待測(cè)液中一定含有Fe²⁺、Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、NO₃^-；一定不含有SO₄^2-、Ag⁺； K⁺可能有也可能沒(méi)有。（2）判斷溶液是否呈堿性，該實(shí)驗(yàn)操作是取一片pH試紙置于表面皿上，用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液，點(diǎn)在pH試紙的中部，半分鐘后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，判斷溶液是否呈堿性。（3）產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體的離子方程式為NH₄⁺+OH^-  NH₃↑+H₂O . 該步驟中可能會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就是Fe(OH)₂不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化為Fe(OH)₃，會(huì)看到首先產(chǎn)生白色沉淀，產(chǎn)生沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。該現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)₂ +O₂+ 2H₂O=4Fe(OH)₃。