Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、AlO₂^-．取該溶液進行以下實驗：
①用pH試紙檢驗，溶液呈強酸性．
②取溶液適量，加入少量CCl₄和數滴新制氯水，振蕩，CCl₄層呈紫紅色．
③另取溶液適量，逐滴加入NaOH溶液：
a．溶液從酸性變為中性；b．溶液逐漸產生沉淀；c．沉淀完全溶解；d．最后加熱溶液，有氣體放出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍．
④取適量③得到的堿性溶液加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成．
根據上述實驗現象，回答下列問題．
（1）由①可以排除

 

離子的存在．
（2）由②可以證明

 

離子的存在，同時排除

 

離子存在．理由是

 

．
（3）由③可證明

 

離子存在．
（4）由④可以排除

 

離子存在，同時證明

 

離子的存在．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題,離子反應專題

分析：①用pH試紙檢測，溶液呈強酸性，說明溶液中存在H⁺，根據離子共存可知，溶液中一定不存在CO₃^2-，AlO₂^-；
②取溶液適量，加入少量CCl₄和數滴新制氯水，振蕩，CCl₄層呈紫紅色，說明溶液中一定含有I^-，結合離子共存可知，一定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
③另取溶液適量，逐滴加入NaOH溶液；
a．溶液從酸性變為中性，氫氧根離子與氫離子發生中和反應；
b．溶液逐漸產生沉淀，分析陽離子中只有鋁離子沉淀；
c．沉淀完全溶解，證明生成的沉淀是氫氧化鋁，原溶液中一定含有Al³⁺；
d．最后加熱溶液，有氣體放出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，證明生成的氣體是氨氣，原溶液中一定含有NH₄⁺；
④取適量③得到的堿性溶液，鋁離子反應生成偏鋁酸根離子，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，只有Ba²⁺生成碳酸鋇沉淀，說明原溶液中一定含有Ba²⁺，一定不含SO₄^2-；
分解以上分析進行解答．

解答： 解：（1）①用pH試紙檢驗，溶液呈強酸性，溶液中存在大量H⁺，由于CO₃^2-，AlO₂^-都是弱酸陰離子，二者都能夠與氫離子反應，所以CO₃^2-，AlO₂^- 不能大量存在，
故答案為：CO₃^2-、AlO₂^-；
（2）②取溶液適量，加入少量CCl₄和數滴新制的氯水振蕩，四氯化碳層呈紫色，說明溶液中含有I^-，由于 Fe³⁺、NO₃^-（在酸溶液中）能氧化I^-為I₂，所以溶液中不存在Fe³⁺、NO₃^-，
故答案為：I^-；Fe³⁺、NO₃^-；CCl₄層出現碘單質的顏色證明含I^-，Fe³⁺、NO₃^-在該環境中與I^-不能共存；
（3）③依據題意生成的沉淀又溶解，說明溶液中存在Al³⁺；
依據加熱溶液生成的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍證明氣體是氨氣，說明原溶液中含有NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺；
（4）④取適量③得到的堿性溶液，加入碳酸鈉溶液有白色沉淀生成，說明溶液中一定存在Ba²⁺，根據離子共存可知，一定不存在SO₄^2-，
故答案為：SO₄^2-；Ba²⁺．

點評：本題考查常見離子的檢驗方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的性質及正確的檢驗方法，要求學生能夠根據離子反應的現象判斷原溶液中存在的離子名稱，試題培養了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．