Question

Ⅰ．饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质。A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成：

阳离子	K^＋   Na^＋   Cu^2^＋  Al^3^＋
阴离子	SO4^2^－  HCO3^－  NO3^－  OH^－

为了鉴别上述化合物，分别进行以下实验，其结果如下所示：

①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片)；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。

根据上述实验填空：

（1）将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为____________。

（2）写出实验②发生反应的离子方程式：                    。

（3）C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：                      。

Ⅱ．某强酸性溶液X可能含有A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：

根据以上信息，回答下列问题：

（1）上述离子中，溶液X中除H⁺外还肯定含有的离子有_____________肯定不存在的离子是_________________

（2）请设计简单的实验检验不能确定是否含有的离子（若不止一种，可任选一种）的存在:____________________。

（3）写出反应①的离子方程式：________________。

（4）假设测定A、F、I均为0．1mol，100mL X溶液中n（H⁺）=0．4mol，当沉淀C的物质的量大于0．7mol时，溶液X中还一定含有____________．

Answer

Ⅰ．（1）Na2CO3；

（2）Al3++3OH-═Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O；

（3）Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+；

Ⅱ．（1）Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；CO32-、SO32-

（2）取少量X溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变红色则说明有Fe3＋，反之则无Fe3＋

（或取少量B溶液于试管中，加入几滴AgNO3溶液，若有白色沉淀则说明有Cl－,反之则无Cl－）

（或取少量X溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，再取上层清液于另一试管向其中滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀则说明有Cl－,反之则无Cl－）

（3）3Fe2+ + 4H++ NO3—=3Fe3++NO↑+2H2O 、Ba2++SO42- =BaSO4↓；

（4）Fe3＋

【解析】

试题分析：Ⅰ．①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液，则D中含有Cu2+离子；

②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解，则C中含有Al3+离子，E中含有OH-离子；

③进行焰色反应实验，只有B、C为紫色，则B、C含有K+离子，结合离子共存，所以E是NaOH；

④在各溶液中加入Ba（NO3）2溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，则A中含有HCO3-离子，C、D中产生白色沉淀，则C、D中含有SO42-离子，所以D是CuSO4，C是KAl（SO4）2，A是NaHCO3；

⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成，则B是KNO3。

（1）A是NaHCO3，E是NaOH，1mol A的溶液与含1mol E的溶液反应生成碳酸钠和水，蒸干过程中碳酸钠水解得到碳酸氢钠与氢氧化钠，最终二者又反应得到Na2CO3，故答案为：Na2CO3 ；

（2）实验②发生反应的离子方程式：Al3++3OH-═Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，故答案为：Al3++3OH-═Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O；

（3）C中含有铝离子，铝离子易水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，能吸附水 中的悬浮物而净水，水解反应方程式为：Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，故答案为：Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+；

Ⅱ．（1）在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子，加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀为BaSO4沉淀，说明溶液中含有SO42-离子，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，一定为Fe2+离子，溶液B中加入过量NaOH溶液，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+离子，溶液H中溶于CO2气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，溶液中含有Fe2+离子，就一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，一定不含有CO32-、SO32-；故答案为：Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-；CO32-、SO32-；

（2）不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液变红色说明有Fe3+，反之则无Fe3+； 或者取少量B溶液放在试管中，加入几滴AgNO3溶液，白色沉淀说明有Cl-，反之则无Cl-；故答案为：取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液变红色说明有Fe3+，反之则无Fe3+； 或者取少量B溶液放在试管中，加入几滴AgNO3溶液，白色沉淀说明有Cl-，反之则无Cl-；

（3）Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

（4）A、F、I均为0.1mol，100mLX溶液中n（H+）=0.4mol，根据反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知亚铁离子为0.3mol，根据溶液电中性可知：n（H+）+2n（Fe2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）=2n（SO42-），n（SO42-）==0.7mol，当沉淀C物质的量＞0.7mol时一定含有Fe3+离子，反之，含有Cl-离子，故答案为：Fe3+。

【考点定位】考查无机推断、未知物的检验

【名师点晴】本题考查无机物推断，属于未知物的检验推断，涉及离子共存、离子反应等，关键明确离子之间发生的反应现象，有利于培养学生的逻辑思维推理能力和。解答本题时一定要紧扣反应现象，推断各离子存在的可能性，本题易错点为Ⅱ．（4）题，注意溶液电中性的利用。