Question

某无色透明溶液，可能含有下列离子：Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、H+、NH4+、SO42-、HCO3-、Cl-．取该溶液进

某无色透明溶液，可能含有下列离子：Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、H+、NH4+、SO42-、HCO3-、Cl-．取该溶液进行如下实验：①取溶液少许，滴入AgNO3溶液产生白色沉淀；②取溶液少许，滴入BaCl2溶液产生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解；③取一定量的原溶液，加入一种淡黄色粉末状的固体X，产生气体的物质的量（n气体）、沉淀的物质的量（n沉淀）与加入淡黄色粉末的量（nX）的关系如图所示（假设生成的气体全部逸出）．根据实验现象和数据分析，回答下列问题：（1）溶液中肯定存在的阳离子有______（用离子符号表示）．（2）溶液中肯定没有的离子是______（用离子符号表示）．（3）当加入0.6mol淡黄色粉末时，生成两种气体分别为______和______（写化学式），其对应的体积比为______．

Answer 1

无色溶液中一定不存在有色的Fe³⁺，
根据①滴入AgNO₃溶液产生白色沉淀可知，原溶液中可能含有的离子为：SO₄^2-、HCO₃^-、Cl^-；
根据②滴入BaCl₂溶液产生白色沉淀，加入足量稀硝酸沉淀不溶解，该白色沉淀为硫酸钡，说明原溶液中一定存在SO₄^2-，根据离子共存，一定不存在Ba²⁺；
③根据图象变化，加入淡黄色粉末，立刻生成气体，开始时没有沉淀，之后沉淀逐渐增加，当加入0.5-0.6mol过氧化钠时没有沉淀生成，说明此时参加反应的离子为NH₄⁺，之后沉淀部分溶解，溶解的沉淀为氢氧化铝，证明原溶液中一定存在Mg²⁺、Al³⁺；根据离子共存可知，一定不存在HCO₃^-；淡黄色粉末X为过氧化钠，原溶液中一定存在H⁺离子，
（1）根据以上分析可知，原溶液中一定存在的离子为：Mg²⁺、Al³⁺、H⁺、NH₄⁺，故答案为：Mg²⁺、Al³⁺、H⁺、NH₄⁺；
（2）原溶液中一定不存在的离子为：Fe³⁺、Ba²⁺、HCO₃^-，故答案为：Fe³⁺、Ba²⁺、HCO₃^-；
（3）X为过氧化钠，当加入0.6mol淡黄色粉末时，生成氨气消耗过氧化钠的物质的量为0.6mol-0.5mol=0.1mol，说明铵根离子消耗了0.2mol氢氧化钠，溶液中含有铵根离子的物质的量为0.2mol，生成氨气的物质的量为0.2mol；根据反应2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，0.6mol过氧化钠完全反应生成了0.3mol氧气，所以生成的氨气与氧气的体积之比就等于物质的量之比：0.2mol：0.3mol=2：3，
故答案为：NH₃；O₂ ；2：3．