Question

18．有一瓶溶液，其中可能含有H⁺、NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取該溶液進行了以下實驗：
①用pH試紙檢驗，表明溶液呈強酸性；
②取部分溶液，加入數滴氯水及2mL CCl₄，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色；
③另取部分溶液，加入NaOH 溶液使其變為堿性，無沉淀生成；
④取部分上述堿性溶液，加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成；
⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；
根據上述實驗事實，可知原溶液中肯定含有的離子是H⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；肯定沒有的離子是Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；還不能確定是否含有的離子是K⁺、Na⁺、Cl^-．．

Answer 1

分析 有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H⁺、NH₄⁺、K⁺，Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取該溶液進行以下實驗：
①用pH試紙檢驗，表明溶液為強酸性；排除CO₃^2-的存在；
②另取部分溶液，加入CCl₄及數滴氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色，說明含有I^-；則不能含有Fe³⁺，因為I^-具有還原性，Fe³⁺具有氧化性；
③另取部分溶液，加入稀NaOH溶液使其變成堿性，溶液中無沉淀生成；證明一定不存在Mg²⁺；
④取部分上述堿性溶液，加入Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；證明Ba²⁺存在，一定不含SO₄^2-；
⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使潤濕的紅色石蕊試紙變藍，此氣體為氨氣，故一定存在NH₄⁺，以此來解答．

解答 解：①溶液呈強酸性，所以溶液中不存在與強酸反應的CO₃^2-離子；
②碘離子能和氯水反應生成碘單質，碘在四氯化碳中呈紫色，通過實驗現象判斷，溶液中含有I^-，由于碘離子與鐵離子發生氧化還原反應，故不存在Fe³⁺；
③鎂離子和氫氧化鈉反應生成沉淀，通過實驗現象判斷，溶液中不存在與氫氧根離子反應生成沉淀的Mg²⁺；
④鋇離子和碳酸鈉反應生成白色沉淀，通過實驗現象判斷，溶液中有與Na₂CO₃溶液反應生成白色沉淀的Ba²⁺，如果有Ba²⁺離子，溶液中就沒有SO₄^2-；
⑤銨根離子在加熱條件下與氫氧化鈉反應生成能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氨氣，這是銨根離子的特征反應；通過實驗現象判斷，溶液中有NH₄⁺，
綜上所述，一定含H⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、I^-，通過以上現象不能判斷溶液中是否含有K⁺、Na⁺、Cl^-；一定不含有Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；
故答案為：H⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；K⁺、Na⁺、Cl^-．

點評 本題考查離子的推斷，為高頻考點，把握常見離子中的性質、發生的反應及現象與結論的關系是解題關鍵，側重分析與推斷能力的考查，題目難度不大．