Question

有一瓶澄清溶液，可能含有K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、I^-．根據如下各步實驗，完成相應填空．
（1）用pH試紙檢驗，溶液呈強酸性，說明一定不存在的是（填離子符號，下同）

 

；
（2）取部分溶液，加入少量CCl₄及數滴新制的氯水，經振蕩靜置后，CCl₄層呈紫紅色，反應的離子方程式為

 

，說明原溶液一定存在的離子是

 

，一定不存在的離子是

 

；
（3）另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸轉變為堿性，在滴加過程中及滴加完畢后，溶液中均無沉淀產生，說明原溶液一定不存在的離子是

 

；
（4）取（3）中所得溶液加熱，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀產生，說明原溶液一定還存在的離子是

 

，一定不存在的離子是

 

．通過上述實驗，還不能確定是否存在的離子是

 

．

Answer 1

分析：根據實驗（1）現象：溶液呈強酸性，說明溶液中肯定含有H⁺，與H⁺發生反應的不能共存；
根據實驗（2）現象：CCl₄層呈紫紅色，說明有I₂，說明原溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-和H⁺發生反應而不能共存；
根據實驗（3）現象：溶液從酸性逐漸變為堿性，溶液均無沉淀產生，而Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應產生沉淀，說明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺；
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-再結合問題分析回答．

解答：解：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-發生反應而不能共存，說明溶液中肯定不含有CO₃^2-；
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⁺發生反應而不能共存，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
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Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應產生沉淀，說明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺；
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-；
綜上所述，在提供的離子中肯定含有的離子為：I^-、Ba²⁺，故答案為：I^-、Ba²⁺；肯定不含有的離子為：NO₃^-、CO₃^2-、Fe³⁺、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，還不能確定的離子為：K⁺、Cl^-；
（1）溶液呈強酸性，說明一定不存在的是CO₃^2-，故答案為：CO₃^2-；
（2）取部分溶液，加少量CCl₄及數滴新制的氯水，經振蕩靜置后，CCl₄層呈紫紅色，反應的離子方程式為2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，故答案為：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；
（3）另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸轉變為堿性，在滴加過程中及滴加完畢后，溶液中均無沉淀產生，說明原溶液一定不存在的離子是Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺，故答案為：Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺；
（4）取（3）中所得溶液加熱，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀產生，說明原溶液一定還存在的離子是Ba²⁺，一定不存在的離子是SO₄^2-，還不能確定是否存在的離子是Cl^-、K⁺，故答案為：Ba²⁺；SO₄^2-；Cl^-、K⁺．

點評：本題主要考查了根據實驗現象判斷離子共存，要掌握根據實驗現象判斷存在的離子，排除與該離子反應的離子，題目難度一般．