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已知某溶液X可能由K+、Mg2+、Cu2+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe2+、AlO2-、CO32-、SO42-、I-、SiO32-、MnO4-中的若干种离子组成,某化学兴趣小组,通过下列实验确定了其组成.(1)根据下列实验步骤和现象,
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已知某溶液X可能由K+、Mg2+、Cu2+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe2+、AlO2-、CO32-、SO42-、I-、SiO32-、MnO4-中的若干种离子组成,某化学兴趣小组,通过下列实验确定了其组成.
(1)根据下列实验步骤和现象,推断实验结论.
(2)上述实验步骤Ⅳ中开始阶段一定发生的离子方程式一定有___
(3)该化学兴趣小组的同学为了进一步确定B的成分,取一定量经洗涤后的B与Y溶液反应,白色固体物质的量与Y溶液体积之间的关系如图所示,则Y可能为___(填化学式,不同),B的组成为___.
(1)根据下列实验步骤和现象,推断实验结论.
实验步骤和实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ.观察溶液:无色 | ①原液中一定不含的离子是: ___ |
Ⅱ.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,并得到无色溶液 | ②原液中一定不含的离子是: ___ 一定含的离子是: ___ |
Ⅲ.在Ⅱ所得的溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A | ③原液中还一定含有的离子是: ___生成沉淀A的离子方程式为: ___ |
Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中再逐滴加入氢氧化钡溶液至过量,加热也有气体生成,同时析出白色沉淀B | ④白色沉淀B中一定含有: ___可能含有: ___ |
(3)该化学兴趣小组的同学为了进一步确定B的成分,取一定量经洗涤后的B与Y溶液反应,白色固体物质的量与Y溶液体积之间的关系如图所示,则Y可能为___(填化学式,不同),B的组成为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)I.观察溶液:无色透明,则一定不存在有色离子:Cu2+、MnO4-、Fe2+;
Ⅱ.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,该气体为二氧化碳,则溶液中一定存在CO32-,一定不存在与CO32-离子反应的Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+离子;得到无色溶液,则一定不存在I-、SiO32-,再根据溶液呈电中性判断原溶液中一定存在唯一阳离子K+;
Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A,说明溶液中一定存在铝离子,原溶液中一定存在AlO2-,反应的离子方程式为,
IV.在Ⅲ所得溶液中含有过量的碳酸氢铵,加入过量Ba(OH)2溶液至过量,加热会有氨气生成,白色沉淀可能为碳酸钡或碳酸钡和硫酸钡的混合物,
故答案为:
(2)实验Ⅳ中开始阶段发生反应为过量的碳酸氢铵与氢氧化钡反应,反应的离子方程式为:2HCO3-+Ba2++2OH=BaCO3↓+2H2O+CO32-,
故答案为:2HCO3-+Ba2++2OH=BaCO3↓+2H2O+CO32-;
(3)沉淀B部分溶液Y酸,Y可能为硝酸,则B中一定含有BaCO3、BaSO4,
故答案为:HNO3;BaCO3、BaSO4.
Ⅱ.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,该气体为二氧化碳,则溶液中一定存在CO32-,一定不存在与CO32-离子反应的Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+离子;得到无色溶液,则一定不存在I-、SiO32-,再根据溶液呈电中性判断原溶液中一定存在唯一阳离子K+;
Ⅲ.在Ⅱ所得溶液中再加入过量NH4HCO3溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A,说明溶液中一定存在铝离子,原溶液中一定存在AlO2-,反应的离子方程式为,
IV.在Ⅲ所得溶液中含有过量的碳酸氢铵,加入过量Ba(OH)2溶液至过量,加热会有氨气生成,白色沉淀可能为碳酸钡或碳酸钡和硫酸钡的混合物,
故答案为:
实验步骤和实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ.观察溶液:无色 | ①Cu2+、MnO4-、Fe2+ |
Ⅱ.取适量该溶液,加入过量的硝酸,有气体生成,并得到无色溶液 | ②Mg2+、Ag+、Ba2+、Al3+、I-、SiO32-;CO32-、K+ |
Ⅲ.在Ⅱ所得的溶液中再加入过量的碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀A | ③AlO2-;AlO2-+HCO3-+H2O=CO32-+Al(OH)3↓ |
Ⅳ.在Ⅲ所得溶液中再逐滴加入氢氧化钡溶液至过量,加热也有气体生成,同时析出白色沉淀B | ④BaCO3;BaSO4 |
故答案为:2HCO3-+Ba2++2OH=BaCO3↓+2H2O+CO32-;
(3)沉淀B部分溶液Y酸,Y可能为硝酸,则B中一定含有BaCO3、BaSO4,
故答案为:HNO3;BaCO3、BaSO4.
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