Question

【題目】今年秋末冬初北方地區出現長時間霧霾天氣，某地區的霧霾中可能含有如下幾種離子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣ ． 對該地區霧霾處理后獲得試樣溶液進行了如下的實驗：
已知：3NO3﹣+8Al+5OH﹣+18H2O═3NH3↑+8[Al（OH）4]﹣
請回答下列問題：
①試樣溶液加入過量NaOH溶液后生成沉淀1的化學式是 ． 生成氣體Ⅰ的離子方程式為 ， 檢驗該氣體的方法是 ．
②根據實驗結果，推測出霧霾中一定含有的離子有 ， 若要確定原試樣溶液存在的其它陰離子，可使用的檢驗試劑是（按加入先后順序填寫） ．

Answer 1

【答案】Mg（OH）2；NH4++OH﹣ NH3↑+H2O；將濕潤的紅色石蕊試紙粘在玻璃棒上，靠近集氣瓶口，若試紙變藍，則說明該氣體為氨氣；NH4+、Mg2+、Al3+、NO3﹣；Ba（NO3）2 ， AgNO3
【解析】解：試樣溶液中加入過量NaOH并加熱，生成的氣體1，該氣體1可能是NH3 ， 則試樣中含有NH4+；生成的沉淀1只能為Mg（OH）2 ， 說明原溶液中含Mg2+；向濾液中通入CO2 ， 得到溶液2、沉淀2，溶液2中加入Al，生成氣體1，該氣體是NH3 ， 可知發生NO3﹣+A1+OH﹣+H2O→NH3↑+[Al（OH）4]﹣ ， 根據已知條件知，溶液2中含有NO3﹣ ， 原溶液中含有NO3﹣；濾液1中通入CO2 ， 得到沉淀2，則沉淀2為Al（OH）3 ， 說明原溶液中含Al3+ ， ①試樣溶液加入過量NaOH溶液后生成沉淀1為Mg（OH）2；氣體1的生成是溶液中的銨根離子與氫氧根反應生成的：NH4++OH﹣ NH3↑+H2O；由于氨氣是唯一的堿性氣體，故檢驗的方法為：將濕潤的紅色石蕊試紙粘在玻璃棒上，靠近集氣瓶口若試紙變藍，則說明該氣體為氨氣． 所以答案是：Mg（OH）2；NH4++OH﹣ NH3↑+H2O；將濕潤的紅色石蕊試紙粘在玻璃棒上，靠近集氣瓶口，若試紙變藍，則說明該氣體為氨氣；
②經過上述分析，霧霾中國一定含有的離子為NH4+、Mg2+、Al3+、NO3﹣；由于不能確定的陰離子有SO42﹣、Cl﹣ ， 而檢驗SO42﹣用鋇鹽，檢驗Cl﹣用硝酸銀，而由于Ag+既能與SO42﹣又能與Cl﹣反應，而Ba2+只與SO42﹣反應，故應先向溶液中加入Ba（NO3）2 ， 若有白色沉淀生成，則說明溶液中有SO42﹣；然后取上層清液，加入硝酸銀，如果有白色沉淀生成，則溶液中含Cl﹣ ．
所以答案是：NH4+、Mg2+、Al3+、NO3﹣；Ba（NO3）2 ， AgNO3 ．