Question

2．有一瓶澄清溶液，其中可能含有可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-．取該溶液進行以下實驗：
（1）填寫表中開空白：

實驗步驟	肯定不存在的離子
①用PH試紙檢驗，溶液呈強酸性
②取出部分溶液，加入少量CCl4和數滴新制氯水，振蕩，精置CCl4層呈紫紅色
③另取出部分溶液，向其加入NaOH溶液，使溶液從酸性變為堿性，在滴加過程中及滴加完畢后，均無沉淀產生
④取③中的部分堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍
⑤另取③中的部分堿性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成

（2）根據以上事實，該溶液中肯定存在的離子是Ba²⁺、I^-、NH₄⁺．

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溶液呈強酸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熱，有氣體生成，且氣體能使紅色的石蕊試紙變藍，說明生成的氣體是堿性氣體，符合條件的只有NH₄⁺，凡是與銨根離子反應的離子不共存；
⑤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Ba²⁺，排除與該離子反應的離子；
由上述分析判斷一定存在的離子、不能確定的離子．

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-，故答案為：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^-；
故答案為：NO₃^-、Fe³⁺；
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⁺；
故答案為：Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
④④根據實驗④另取部分上述堿性溶液加熱，有氣體生成，且氣體能使紅色的石蕊試紙變藍，說明生成的氣體是堿性氣體，符合條件的只有NH₄⁺，說明溶液中肯定不含有NO₃^-、SO₄^2-；
故答案為NO₃^-、SO₄^2-
⑤根據實驗⑤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-；
故答案為：SO₄^2-；
（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⁺．

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．