Question

霧霾嚴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^-．某興趣小組收集了該地區(qū)的霧霾，試樣溶液經必要的預處理后，設計并完成了如下的實驗：

已知：NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，根據以上的實驗操作與現象，回答下列問題：
（1）氣體l的成分可能是

 

，進一步確定該氣體成分的方法是

 

，實驗室制備該氣體的方程式為

 

．
（2）寫出沉淀2產生氣體的離子方程式

 

．
（3）經過以上實驗可知，該地區(qū)霧霾中一定存在的離子有

 

．
（4）某同學采用了另外一種實驗方法，取少量的試樣直接加入硝酸銀溶液產生白色沉淀，該同學由此就確定一定含有Cl^-，你認為他的說法是否合理

 

（填是或否），其理由是

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題

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，NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，生成氣體2，該氣體是NH₃，根據已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，根據元素守恒知，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反應生成能溶于酸的沉淀，根據離子知，該沉淀為Mg（OH）₂，所以溶液中含有Mg ²⁺，結合題給選項分析解答．

解答： 解：（1）試樣溶液中加入過量Ba（OH）₂并加熱，生成的氣體1可能是NH₃；將濕潤紅色石蕊試紙靠近該氣體，如果試紙變藍，則證明該氣體為NH₃；實驗室制取氨氣的化學方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案為：NH₃；將濕潤紅色石蕊試紙靠近該氣體，如果試紙變藍，則證明該氣體為NH₃；Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）向濾液中通入CO₂，得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成氣體2，NO₃^-+A1+OH^-+H₂O→NH₃↑+[Al（OH）₄]^-，說明含有氣體2是NH₃，根據已知條件知，溶液2中含有NO₃^-，根據元素守恒知，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，離子方程式為BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O
故答案為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）沉淀2是碳酸鋇等難溶性碳酸鹽，也有可能是試樣中存在Al³⁺，在過量的Ba（OH）₂中反應生成AlO₂^-，通入CO₂后生成Al（OH）₃沉淀；
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-，以及能和過量Ba（OH）₂反應生成能溶于酸的沉淀，根據離子知，該沉淀為Mg（OH）₂，所以溶液中含有Mg ²⁺，通過以上分析知，試樣中肯定存在NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和NO₃^-，故答案為：NH₄⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、NO₃^-；
（4）由以上實驗知，該試樣中含有SO₄^2-，加入AgNO₃溶液，也會產生白色沉淀，故不能確定是否含有Cl^-；
故答案為：否、由以上實驗知，該試樣中含有SO₄^2-，加入AgNO₃溶液，也會產生白色沉淀，故不能確定是否含有Cl^-．

點評：本題考查了物質的推斷，明確物質的性質及特殊反應現象是解本題關鍵，根據物質的溶解性、物質的性質及題給信息來分析解答，題目難度中等．