Question

20．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）CO₃^2-；
（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，該實驗說明原溶液一定存在的離子是I^-，一定不存在的離子是Fe³⁺、NO₃^-；
（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，說明原溶液中一定不存在的離子是Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺；
（4）取（3）所得溶液，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀產生，說明原溶液中一定還存在的離子是Ba²⁺，一定不存在的離子是SO₄^2-．
（5）通過上述實驗，還不能確定是否存在的是K⁺、Cl^-．

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：（1）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-，
故答案為：CO₃^2-；
（2）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^-，
故答案為：I^-；Fe³⁺、NO₃^-；
（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）取出（3）所得溶液加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：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）根據以上分析可知，還不能確定的離子為：K⁺、Cl^-，故答案為：K⁺、Cl^-．

點評 本題考查根據實驗現象判斷離子共存，題目難度不大，明確常見離子的性質及檢驗方法為解答關鍵，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．