Question

【題目】有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3－、SO42－、Cl－、I－、HCO3－。取該溶液進行實驗：

實驗步驟	實驗現象
①取少量該溶液，測定溶液pH	pH＝0
②取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱	有無色氣體產生，氣體遇空氣變成紅棕色
③取少量該溶液，加少量BaCl2溶液	有白色沉淀
④取③中上層清液，加足量AgNO3溶液	有白色沉淀，且不溶于稀HNO3
⑤取少量該溶液，加NaOH溶液	有白色沉淀，NaOH過量時沉淀部分溶解

由此判斷：

（1）溶液中肯定不存在的離子是___________，溶液中肯定存在的離子是____________。

（2）請設計實驗驗證其中可能存在的陰離子的方法(寫明操作、現象、結論)：_______。

Answer 1

【答案】Fe2+、HCO3－、I、Ba2+ NO3－、SO42－、Mg2+、Al3+取少量原溶液加足量的硝酸鋇溶液，過濾后，向濾液中加硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，說明有Cl，反之則沒有(答案合理即可)

【解析】

由步驟①的現象可知溶液呈酸性，故可以確定HCO3－一定不存在。由步驟②的現象有無色氣體產生，氣體遇空氣變成紅棕色可知有NO生成，所以原溶液中一定含有NO3－，因NO3－在酸性條件下具有強氧化性，故Fe2＋、I－肯定不能存在。由步驟③知原溶液中一定含有SO42－，則Ba2＋肯定不存在。由于步驟③中加入了BaCl2溶液，引入了Cl－，故步驟④中雖然產生了不溶于稀HNO3的白色沉淀，但不能說明原溶液中一定含有Cl－。由步驟⑤的現象可知原溶液中肯定有Mg2＋和Al3＋。則

（1）由以上分析可知溶液中肯定不存在的離子是Fe2+、HCO3－、I、Ba2+，溶液中肯定存在的離子是NO3－、SO42－、Mg2+、Al3+。

（2）由上述分析可知溶液中可能存在的陰離子為Cl－，檢驗時應首先用Ba(NO3)2溶液除去原溶液中的SO42－，過濾后，向濾液中加入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，若生成白色沉淀且不溶解可證明有Cl－，即實驗方案為取少量原溶液加足量的硝酸鋇溶液，過濾后，向濾液中加硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，說明有Cl－，反之則沒有。