Question

某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Mg2+、Fe3+、Cl-、CO32-、SO42-等离子中的几种离子．①取10mL该

某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Mg2+、Fe3+、Cl-、CO32-、SO42-等离子中的几种离子．①取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生．②另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，沉淀的量与所加氢氧化钠溶液体积如图所示（1）该溶液中一定含有______离子，一定不含有的离子有______（填离子的化学式）；（2）根据图中所示数据，计算实验中使用的NaOH溶液的物质的量浓度为：______（3）若取10mL该溶液于试管中，向其中加入适量Na2O2，若恰好反应得到无色溶液，则该过程所得气体在标况下体积为______L．

Answer 1

（1）①某无色溶液一定不含Fe³⁺离子；
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO₃）₂溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀，生成沉淀为BaSO₄，说明溶液中含有SO₄^2-，向滤液中加入AgNO₃溶液未见沉淀产生，则溶液中没有Cl^-；
③另取10mL该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后沉淀的质量不再改变，最后沉淀又完全溶解，则沉淀的质量不变的一段时间内为铵根离子与氢氧根离子反应，说明溶液中含有NH₄⁺，沉淀最后完全溶解，则说明溶液中含有Al³⁺，则不含Mg²⁺ CO₃^2-；
则溶液中一定含有的离子为：NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；一定不含有的离子有Cl^-、Fe³⁺、Mg²⁺、CO₃^2-；
故答案为：NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-；Cl^-、Fe³⁺、Mg²⁺、CO₃^2-；
（2）由图可知当生成氢氧化铝为0.01mol时，消耗氢氧化钠为0.03L，则消耗的氢氧化钠的物质的量为0.03mol，其浓度为c=

0.03mol

0.03L

=1mol/L；
故答案为：1mol/L；
（3）若取10mL该溶液于试管中，向其中加入适量Na₂O₂，若恰好反应得到无色溶液，Na₂O₂与水反应生成NaOH，NaOH与铵根离子反应生成氨气，与Al³⁺反应生成偏铝酸钠，
由图可知形成澄清溶液时消耗氢氧化钠为0.06L，则其物质的量为0.06L×1mol/L=0.06mol，反应生成氨气消耗氢氧化钠为1mol/L×0.02L=0.02mol，生成的氨气为0.02mol，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，生成0.06molNaOH时，氧气为0.015mol，则该过程所得气体总物质的量为0.035，其标准状况下的体积为0.784L；
故答案为：0.784．