Question

某溶液A中可能含有NH₄^＋、Fe^3＋、Al^3＋、Fe^2＋、CO₃^2－、NO₃^－、Cl^－、SO₄^2－中的几种离子，且溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1mol.L^-1。现取该溶液进行如下实验：

（1）溶液A中一定不存在的离子为____________________________（填离子符号）。

（2）溶液A中加入(NH₄)₂CO₃,生成白色沉淀甲和气体甲的原因是                       。

（3）白色沉淀乙的成分为____________________________（填化学式）。

（4）为了进一步确定溶液A中是否含有NH₄^＋，另取10ml该溶液，向其中滴加NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积（mL）的变化如右图所示。据图回答：

①溶液A中______________（填“含有”或“不含有”）NH₄^＋。

②所加NaOH溶液的物质的量浓度为______________mol.L^-1 。

③若在A溶液中改加10ml0.2mol.L^-1Ba(OH)₂溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为______________mol。

Answer

（1）Fe3+、Fe2+、CO32-

（2）CO32-与Al3+的水解反应相互促进从而生成Al(OH)3沉淀和CO2气体

（3）BaCO3、BaSO4

（4）含有 0.2 0.002

【解析】

试题分析：（1）因为加入过量(NH4)2CO3， 生成白色沉淀，所以一定没有Fe3+、Fe2+，一定有Al3＋，所以一定没有CO32－，所以溶液A中一定不存在的离子为：Fe3+、Fe2+、CO32-。

（2）溶液A中加入(NH4)2CO3,生成白色沉淀甲和气体甲的原因是：CO32-与Al3+的水解反应相互促进从而生成Al(OH)3沉淀和CO2气体；

（3）因为溶液中有Al3＋为0.1mol.L-1，而加入铜及硫酸后铜溶解了，说明溶液中有NO3－为0.1mol.L-1，据电荷守恒则一定还有SO42－，因为加入了过量(NH4)2CO3，所以溶液甲里还含有CO32－，加入氢氧化钡白色沉淀是BaCO3、BaSO4。

（4）①据分析溶液A里一定有Al3＋，NO3－、SO42－，加入氢氧化钠沉淀达到最大量后没有立刻溶解，说明溶液中含有NH4＋；

②加入15ml氢氧化钠时铝离子沉淀完全，n(Al3＋)=0.1・0.01=0.001mol,n(OH-)=0.003mol, NaOH溶液的物质的量浓度为0.003/0.015=0.2mol/L；

③10ml0.2mol.L-1Ba(OH)2溶液中n(Ba2+)=0.2×0.01=0.002mol,n(OH-)=0.4×0.01=0.04mol,加入之后，Al3＋和SO42－先沉淀生成0.001molAl(OH)3和0.001molBaSO4,共生成沉淀0.002mol。

考点：考查离子判断