Question

4．某水溶液X中只可能含有Al³⁺、CO₃^2-、Cl^-、SiO₃^2-、SO₄^2-、Fe²⁺中的若干种离子．某同学对该溶液进行了如下实验：
①取少量溶液X，向其中加入足量盐酸时，既无气体生成，也无沉淀生成；
②取少量溶液X，向其中加入NaOH溶液，生成沉淀的质量加入NaOH溶液体积的关系如图所示．
（1）由实验①可知，水溶液X中不含有CO₃^2-、SiO₃^2-（填离子符号，下同）
（2）由实验②可知，水溶液X中含有Al³⁺、Fe²⁺．
（3）实验②中，沉淀质量减少的原因是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O （用离子方程式表示），加入足量NaOH溶液后，一段时间静置，此时沉淀呈红褐色，该沉淀的成分是Fe（OH）₃．
（4）检验水溶液X中是否含有SO₄^2-，可向水溶液X中滴加BaCl₂溶液．

Answer 1

分析 由①取少量溶液X，向其中加入足量盐酸时，既无气体生成，也无沉淀生成，则溶液中不存在CO₃^2-、SiO₃^2-；
②取少量溶液X，向其中加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积的增大，先增大后减少，但沉淀没有完全溶解，则一定含Al³⁺、Fe²⁺，结合溶液为电中性可知，阴离子至少含中Cl^-、SO₄^2-的一种，以此来解答．

解答 解：（1）由实验①可知，水溶液X中不含有CO₃^2-、SiO₃^2-，故答案为：CO₃^2-、SiO₃^2-；
（2）由实验②可知，水溶液X中含有Al³⁺、Fe²⁺，故答案为：Al³⁺、Fe²⁺；
（3）实验②中，沉淀质量减少的原因是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，加入足量NaOH溶液后，一段时间静置，此时沉淀呈红褐色，该沉淀的成分是Fe（OH）₃，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；红褐；Fe（OH）₃；
（4）检验水溶液X中是否含有SO₄^2-，可向水溶液X中滴加BaCl₂溶液，观察是否生成白色沉淀，若有白色沉淀，则含硫酸根离子，故答案为：BaCl₂．

点评 本题考查常见离子的检验，为高频考点，把握离子反应及氢氧化铝的两性为解答本题的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意图象的分析与离子反应的对应关系，题目难度不大．