Question

有一无色溶液，其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子的几种，为分析

有一无色溶液，其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32-、SO42-等离子的几种，为分析其成分，取此溶液分别进行了四个实验，其操作和有关现象如图1所示：第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量如图2所示的相互关系．据此可知：（1）在原溶液中一定不存在的离子有______，（2）在原溶液中一定存在的离子有______（3）写出第②第③个实验中发生反应的离子方程式②______③______，______，______．

Answer 1

溶液透过蓝色钴玻璃焰色反应呈紫色，说明溶液中含有K⁺离子，溶液呈无色，则一定不含Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺，逐滴加入过量NaOH溶液有白色沉淀，则溶液中含有Mg²⁺离子，一定不含CO₃^2-，加入氯化钡和盐酸后生成白色沉淀，由于溶液中没有Ag⁺离子，则生成沉淀为BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-离子，第③个实验中，生成白色沉淀的量与加入NaOH的量的先增大后减小，则说明溶液中含有Al³⁺离子，一定不含有铵根离子，综上可知：原溶液中一定含有Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，一定不含Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，
（1）原溶液中一定不含有Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，故答案为：Fe³⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、CO₃^2-； 
（2）原溶液中一定含有Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-，故答案为：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；
（3）溶液中含有SO₄^2-，加入氯化钡发生的反应为：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓，含有Al³⁺、Mg²⁺，加入氢氧化钠发生的反应有：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：SO₄^2-+Ba²⁺═BaSO₄↓；Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．