Question

有一無色溶液，其中可能含有Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、NH₄⁺、K⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等離子中的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進行了四個實驗，其操作和有關現象如圖所示：

第③個實驗中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量有如右圖所示的相互關系．

據此可知：（1）在原溶液中一定存在的離子有______；
（2）寫出第③個實驗中發生反應的離子方程式______；
（3）寫出第④個實驗中生成氣體的化學方程式______．

Answer 1

（1）溶液透過藍色鈷玻璃焰色反應呈紫色，說明溶液中含有K⁺離子，溶液呈無色，則一定不含Fe³⁺離子，
逐滴加入過量NaOH溶液有白色沉淀，則溶液中含有Mg²⁺離子，
加入氯化鋇和鹽酸后生成白色沉淀，由于溶液中沒有Ag⁺離子，則生成沉淀為BaSO₄，溶液中含有SO₄^2-離子，
第③個實驗中，生成白色沉淀的量與加入NaOH的量的先增大后減小，則說明溶液中含有Al³⁺離子，
則原溶液中一定含有Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-等離子，
故答案為：Al³⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-；
（2）溶液中含有Al³⁺、Mg²⁺，加入NaOH時先發生反應為，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，當全部生成沉淀之后，再加入NaOH，氫氧化鋁與NaOH繼續反應，反應的離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）過氧化鈉與水反應生成NaOH和氧氣，反應的化學方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑