某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子，当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量

题文

（15分）某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-等离子，当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示:



由此可知，（1）该溶液中肯定含有的阳离子是____________________，且各阳离子的物质的量之比为_____________；肯定不含有的阳离子是___________；检验可能含有的某种阳离子的常用实验方法是                ；
（2）分别写出BC、CD段对应的离子方程式，并写出BC段参加反应的阳离子在实验室中常用的检验其存在的方法：BC:________________________________________;
检验：_____________________________________________;
CD:__________________________________________.

题型：未知 难度：其他题型

答案

⑴H⁺、Al³⁺、NH₄⁺(2分)；  2∶1∶3(2分)；Mg²⁺、Fe³⁺(2分)；焰色反应(2分)。
⑵NH₄⁺+OH^-

NH₃·H₂O(或NH₄⁺+OH^- =NH₃↑+H₂O)(2分); 取少量未知试液于试管中，滴加氢氧化钠溶液后加热，如果产生有刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明原待测液中有NH₄⁺存在（或该气体遇到沾有浓盐酸的玻璃棒有白烟现象也能证明NH₄⁺存在）(3分)；
Al(OH)₃+OH^- =AlO₂^-+2H₂O(2分)

解析

（1）根据图像可知，最初没有沉淀生成，所以一定含有氢离子。当沉淀达到最大值时，继续加入氢氧化钠，沉淀不发生变化，说明还含有NH₄⁺。根据沉淀溶解时消耗的氢氧化钠溶液体积和生成沉淀时消耗的氢氧化钠溶液体积可知，二者是1︰3，这么说沉淀只有氢氧化铝，没有氢氧化镁、氢氧化铁，所以一定含有Al³⁺，但没有Mg²⁺、Fe³⁺。根据溶液的电中性可知，一定还在SO₄^2-，但钠离子并能确定，检验钠离子可以通过焰色反应确定。根据图像中消耗氢氧化钠溶液的体积，并结合反应式H^＋＋OH^－=H₂O、OH^－＋3OH^－=Al(OH)₃↓、NH₄^＋＋OH^－=NH₃·H₂O可知，H⁺、Al³⁺、NH₄⁺的物质的量之比2∶1∶3。
（2）BC段是铵盐和强碱的反应，所以反应的化学方程式是NH₄⁺+OH^-

NH₃·H₂O。依据该实验原理可以检验NH₄^＋，即取少量未知试液于试管中，滴加氢氧化钠溶液后加热，如果产生有刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明原待测液中有NH₄⁺存在（或该气体遇到沾有浓盐酸的玻璃棒有白烟现象也能证明NH₄⁺存在）。而CD段是溶解氢氧化铝的，所以反应的方程式是Al(OH)₃+OH^- =AlO₂^-+2H₂O。₄⁺的有关检验
点评：进行物质的检验时，要依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理、验证即可。

考点

据考高分专家说，试题“（15分）某溶液中可能含有H+、Na+、.....”主要考查你对 [离子反应 ]考点的理解。

离子反应

定义：
凡是有离子参加或离子生成的反应都是离子反应。
离子反应包括：复分解反应、氧化还原反应、络合反应、双水解反应

常见阳离子的检验方法：
离子检验试剂实验步骤实验现象离子方程式 K⁺焰色反应①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色。浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）——Na⁺焰色反应火焰分别呈黄色NH₄⁺NaOH溶液(浓)向未知溶液中加入NaOH浓溶液并加热生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂OAl³⁺加NaOH溶液向未知溶液中加入NaOH溶液加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀，该沉淀溶于过量NaOH溶液中

Al³⁺+3OH^-=Al(OH)₃↓

Cu²⁺浓氨水向未知溶液中加入浓氨水加入适量浓氨水后生成蓝色沉淀，该沉淀溶于过量浓氨水中，溶液呈深蓝色

Cu²⁺+2OH^-=Cu(OH)₂↓   Cu(OH)₂+4NH₃·H₂O=[Cu(NH₃)₄]²⁺+2OH^-+4H₂O

Ag+①稀盐酸或可溶性盐酸盐②稀HNO3③氨水向未知溶液中加入稀盐酸再加入稀HNO3向过滤出的沉淀中加氨水生成白色沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+Ag++Cl-=AgCl↓Ba2+稀H2SO4或可溶性酸盐溶液向未知溶液中加入稀H2SO4再加入稀HNO3产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3Ba2++SO42-=BaSO4↓Fe3+KSCN溶液向未知溶液中加入KSCN溶液或加NaOH溶液或加苯酚变为血红色溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3加NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓加苯酚溶液显紫色Fe3++6C6H6OH→[Fe(C6H5O)]3-+6H+Fe2+①加NaOH溶液向未知溶液中加入NaOH溶液并露置在空气中开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3②KMnO4 (H+)溶液向未知溶液中加入KMnO4(H+)溶液KMnO4(H+)紫色褪去MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O③K3[Fe(CN)6]向未知溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀3Fe2++2[Fe(CN)6]-=Fe3[Fe(CN)6]2↓④KSCN溶液，新制的氯水加入KSCN溶液，新制的氯水加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
常见阴离子的检验方法：
离子检验试剂实验步骤实验现象离子方程式CO32-①BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O②稀盐酸、Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊CO32-+2H+=H2O+CO2↑     Ca2++2OH-+CO2＝CaCO3↓+H2OSO42-BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ba2++SO42-=BaSO4↓SO32-①BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体SO32-+2H+=H2O+SO2↑②稀盐酸、品红溶液加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色SO32-+2H+=H2O+SO2↑Cl-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ag++Cl-=AgCl↓Br-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀Ag++Br-=AgBr↓I-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀Ag++I-=AgI↓②新制氯水，淀粉溶液向未知溶液中加入新制氯水，再加入淀粉溶液滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝Ag++I-=AgI↓ 2I-+Cl2=I2+2Cl-    I2遇淀粉变蓝注意： 1．若SO42-与Cl-同时检验，需注意检验顺序。应先用Ba(NO3)2溶液将SO42-检出，并滤去BaSO4，然后再用AgNO3检验Cl-。
              2．检验SO32-的试剂中，只能用盐酸，不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO32-氧化成SO42-。 
              3．若Ag+和Ba2+同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag+检验出并滤去沉淀，然后再用稀硫酸检验Ba2+。