Question

某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Fe3+、Cl-、SO42-等离子中的几种离子

某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Fe3+、Cl-、SO42-等离子中的几种离子 某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Fe3+、Cl-、SO42-等离子中的几种离子。 ①该溶液的焰色反应呈现出紫色。 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，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生。 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开始产生气体，最后沉淀完全溶解。并且随NaOH溶液的加入，沉淀和气体的变化关系如下图所示。 （1）该溶液中一定含有 （填离子的化学式）离子，一定不含有的离子有 （填离子的化学式）；（2）①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）根据图示信息分析该溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为： 最后一问：怎么求'焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度"?

Answer 1

（1） 一定不含Fe3+（黄褐色）、Cl-（加入AgNO3无白色沉淀产生），
一定含NH4+(加入NaoH产生气体）、K+（焰色反应）、Al3+（先产生沉淀，最后消失）、SO42-
（2）加入30mL NaoH 产生沉淀0.01mol ,所以c=1mol/L （NaoH浓度）
（3）由图知，10mL溶液中含Al3+=0.01mol NH4+=0.02mol ,根据②知，产生0.03mol BaSO4, 所以SO42- = 0.03mol,
所以由电荷守恒得：K+ = 0.03 × 2 － 0.02 － 0.03 ＝0.01mol
所以 c=1mol/L (K+浓度）

Answer 2

根据1焰色反应，含有K+。根据2，含硫酸根，不含氯离子。根据3，含NH4+和Al3+,不含铁离子。
所以，（1）答案是：K+ SO42- NH4+ Al3+, 不含Cl- Fe3+
(2) 沉淀量即是Al(OH)3，气体量是NH3，沉淀溶解是NaAlO2，通过任何一个方程式均可算出氢氧化钠浓度。
（3）这个有些困难。可以把溶液看成是硫酸钾和硫酸铵、硫酸铝混合溶液，但在这个溶液中，铝应该是稍水解，这和无色溶液有点相悖，所以应该看成是硫酸铵和硫酸钾铝的混合溶液。换句话说，K和Al的物质的量浓度是一致的。