Question

18．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH${\;}_{4}^{+}$、K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO${\;}_{4}^{2-}$、CO${\;}_{3}^{2-}$、NO${\;}_{3}^{-}$、I^-、Cl^-，取該溶液進行以下實驗：
①用pH試紙測得該溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入數滴新制的氯水及少量CCl₄，經振蕩、靜置后，CCl₄層呈紫紅色；
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變為堿性，在整個滴加過程中無沉淀生成；
④取部分上述堿性溶液，加入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．
根據上述實驗事實回答問題：
（1）寫出②所發生反應的離子方程式Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-．
（2）該溶液中肯定存在的離子是Ba²⁺、I^-、NH₄⁺．
（3）確定NO${\;}_{3}^{-}$是否存在的理由（盡可能用離子方程表示）是8H⁺+6I^-+2NO₃^-═2NO↑+3I₂+4H₂O．
（4）該溶液中還不能確定是否存在的離子是K⁺、Cl^-．

Answer 1

分析 根據澄清溶液得，原溶液沒有相互反應的離子；
①根據實驗（1）溶液呈中性判斷氫離子一定存在，與氫離子反應的離子不能夠共存；
②根據實驗（2）加入少量CCl₄及數滴新制氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色，說明溶液中一定含有碘離子，能夠與碘離子反應的離子不共存；
③根據實驗（3）加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變為堿性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產判斷凡是與氫氧根離子反應生成沉淀的離子不存在；
④根據實驗（4）另取部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，可知一定含有碳酸根離子，排除與該離子反應的離子；
⑤用焰色反應檢驗含有的金屬陽離子．

解答 【解答】解：①根據實驗（1）現象：溶液呈強酸性，說明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-反應發生反應而不能共存，說明溶液中肯定不含有CO₃^2-；
②根據實驗（2）現象：CCl₄層呈紫紅色，說明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產生的，從而說明溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-和H⁺能發生氧化還原反應，而不能共存，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
③根據實驗（3）現象：溶液從酸性逐漸變為堿性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產生，而Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應產生沉淀，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
④根據實驗（4）現象：取出部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，說明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能與SO₄^2-產生沉淀，說明溶液中不含SO₄^2-；
⑤由上述實驗事實確定，該溶液中肯定存在的離子是：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
肯定不存在的離子是：Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、NO₃^-、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；
還不能確定是否存在的離子是：K⁺、Cl^-，
（1）②所發生反應的離子方程式為：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-，故答案為：Cl₂+2I^-═I₂+2Cl^-；
（2）由上述實驗事實確定，該溶液中肯定存在的離子是：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
故答案為：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
（3）硝酸根離子具有氧化性，可以將還原性的碘離子氧化為碘單質，碘單質遇到淀粉變藍，可以檢驗，即8H⁺+6I^-+2NO₃^-═2NO↑+3I₂+4H₂O，故答案為：8H⁺+6I^-+2NO₃^-═2NO↑+3I₂+4H₂O；
（4）還不能確定是否存在的離子是：K⁺、Cl^-，故答案為：K⁺、Cl^-．

點評 本題考查物質的檢驗及鑒別，為高頻考點，把握常見離子之間的反應、離子檢驗等為推斷的關鍵，側重分析與推斷能力的綜合考查，題目難度不大．