Question

5．某無色溶液中可能含有K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-、Br^-這幾種離子中的若干種，依次進行下列實驗，觀察到的現象記錄如下：①pH試紙檢驗，溶液的pH＞7．②取少量原溶液，向溶液中加入過量的BaCl₂和鹽酸的混合溶液，無白色沉淀生成．③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水、無氣體產生，再加入CCl₄振蕩，靜置后CCl₄層呈橙色，用分液漏斗分液．④向分液后的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃溶液，有白色沉淀產生．⑤在濾液中加入AgNO₃和HNO₃的混合溶液有白色沉淀產生．則關于原溶液的判斷中正確的是（　　）

• A． 肯定不存在的離子是Fe³⁺、Cu²⁺、CO₃^2-、Br^-
• B． 肯定存在的離子是K⁺、SO₄^2-、SO₃^2-
• C． 無法確定原溶液中是否存在Cl^-和CO₃^2-
• D． 若步驟④改用BaCl₂和鹽酸的混合溶液，則對溶液中離子的判斷也無影響

Answer 1

分析 無色溶液中一定不存在有色離子：Fe³⁺、Cu²⁺；
①pH試紙檢驗，溶液呈堿性，說明溶液中存在弱酸根離子CO₃^2-或SO₃^2-；
②取少量原溶液，向溶液中加入過量的BaCl₂和鹽酸的混合溶液，無白色沉淀生成，硫酸鋇不溶于鹽酸，說明溶液中一定不存在SO₄^2-；
③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，無氣體產生，說明沒有CO₃^2-，再加入CCl₄振蕩，靜置后CCl₄層呈橙紅色，橙色物質為溴單質，說明溶液中一定存在Br^-；
④用分液漏斗分液，取上層溶液，加入Ba（NO₃）₂和HNO₃溶液有白色沉淀產生，說明硫酸鋇生成，即含有SO₃^2-，
⑤在濾液中加入AgNO₃和HNO₃的混合溶液有白色沉淀產生，由于③加入氯水引進了氯離子，無法證明原溶液中是否存在氯離子；根據電荷守恒可知溶液中還一定含有K⁺；根據以上分析進行解答．

解答 解：無色溶液中一定不存在有色離子：Fe³⁺、Cu²⁺；
①pH試紙檢驗，溶液呈堿性，說明溶液中存在弱酸根離子CO₃^2-或SO₃^2-；
②取少量原溶液，向溶液中加入過量的BaCl₂和鹽酸的混合溶液，無白色沉淀生成，硫酸鋇不溶于鹽酸，說明溶液中一定不存在SO₄^2-；
③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，無氣體產生，說明沒有CO₃^2-，再加入CCl₄振蕩，靜置后CCl₄層呈橙紅色，橙色物質為溴單質，說明溶液中一定存在Br^-；
④用分液漏斗分液，取上層溶液，加入Ba（NO₃）₂和HNO₃溶液有白色沉淀產生，說明硫酸鋇生成，即含有SO₃^2-，
⑤在濾液中加入AgNO₃和HNO₃的混合溶液有白色沉淀產生，由于③加入氯水引進了氯離子，無法證明原溶液中是否存在氯離子；
由電荷守恒可知溶液中還一定含有K⁺；
根據以上分析可知，原溶液中一定存在的離子為：SO₃^2-、K⁺、Br^-，一定不存在的離子為：Fe³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，無法確定的離子為：Cl^-，
A．根據分析可知，溶液中一定不存在的離子為：Fe³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，一定含有SO₃^2-、K⁺、Br^-，故A錯誤；
B．原溶液中一定不存在SO₄^2-，故B錯誤；
C．根據分析可知，溶液中一定不存在CO₃^2-，故C錯誤；
D．若步驟④目的是檢驗是否含有SO₄^2-，改用BaCl₂和鹽酸的混合溶液，則對溶液中離子的判斷也無影響，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了常見離子檢驗，題目難度中等，注意掌握常見陰陽離子的性質及檢驗方法，明確常見的有色離子名稱，離子檢驗時必須排除干擾離子，注意檢驗方案的嚴密性．