Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有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；
②另取部分溶液，加人稀NaOH溶液使其變成堿性，溶液中無沉淀生成；
③取部分上述堿性溶液，加入Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；
④將②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；
⑤另取部分原溶液，加入CCl₄及數滴氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色．
根據上述實驗事實回答：
（1）該溶液中肯定含有的離子是______
（2）肯定不存在的離子是______．
（3）不能確定是否存在的離子是______若要確定其中的陽離子可采用的方法為______．

Answer 1

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鎂離子、鐵離子都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⁺、Fe³⁺；
③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-；
④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⁺，
⑤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^-；
通過以上現象不能判斷溶液中是否含有K⁺、Na⁺、Cl^-；一定含有的離子為NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；一定不含有Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；
故答案為：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；SO₄^2-、CO₃^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；K⁺、Na⁺、Cl^-；焰色反應．
分析：有一瓶澄清的溶液，其中可能含有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，加人稀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⁺、Fe³⁺；
③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-；
④將②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；說明含有NH₄⁺離子；
⑤另取部分原溶液，加入CCl₄及數滴氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色．說明含有I^-．
點評：本題考查了常見離子的檢驗，考查物質的檢驗有：常見陽離子的檢驗、常見陰離子的檢驗、常見氣體的檢驗；要注意的是：焰色反應是元素的性質不是單質的性質，要觀察鉀元素的焰色反應時，必須透過藍色鈷玻璃，除去鈉元素的干擾，才能觀察到鉀元素焰色反應的顏色．題目難度中等．