Question

8．有一瓶無色澄清的溶液，其中可能含NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、H⁺、Cu²⁺、CO₃^2-、I^-中的一種或幾種，取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①用pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液呈強(qiáng)酸性
②取部分溶液，加入少量的CCl₄及數(shù)滴新制的氯水，振蕩后CCl₄層顯紫紅色
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性，在滴加過程中及滴加完畢后，溶液中均無沉淀生成
④將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定并回答：
（1）在溶液中，肯定存在的有NH₄⁺、H⁺、I^-，肯定不存在的離子有Cu²⁺、CO₃^2-、Mg²⁺．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)④中的離子反應(yīng)方程式NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
（3）不能確定是否存在的離子有K⁺、Na⁺．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案證明它（們）是否存在（寫出實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象、結(jié)論）作焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，若火焰呈黃色證明有Na⁺存在，再透過藍(lán)色鈷玻璃，若火焰呈紫色證明有K⁺存在．

Answer 1

分析 無色澄清的溶液，一定不含有離子Cu²⁺，因?yàn)殂~離子為藍(lán)色；
①用pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液呈現(xiàn)強(qiáng)酸性，碳酸根離子能夠與氫離子反應(yīng)，在溶液中不會(huì)存在；
②四氯化碳溶液呈紫紅色，說明加入氯水后有碘單質(zhì)生成，原溶液中一定含有碘離子；
③加入氫氧化鈉溶液的過程中沒有沉淀生成，說明一定不存在Mg²⁺；
④加熱該堿性溶液生成使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，該氣體為氨氣，證明溶液中存在銨根離子，據(jù)此結(jié)合各小題解答即可．

解答 解：溶液無色，一定不存在離子Cu²⁺，
①溶液呈現(xiàn)強(qiáng)酸性，碳酸根離子能夠與氫離子反應(yīng)，在溶液中不會(huì)存在；
②四氯化碳溶液呈紫紅色，原溶液中一定含有碘離子；
③加入氫氧化鈉溶液的過程中沒有沉淀生成，說明一定不存在Mg²⁺；
④使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為氨氣，證明溶液中存在銨根離子，
（1）依據(jù)此分析可知，溶液中一定存在NH₄⁺、H⁺、I^-，一定不存在Cu²⁺、CO₃^2-、Mg²⁺，故答案為：NH₄⁺、H⁺、I^-；Cu²⁺、CO₃^2-、Mg²⁺；
（2）NH₄⁺與氫氧根加熱反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O；
（3）根據(jù)以上分析可知，無法確定原溶液中是否存在K⁺和Na⁺，實(shí)驗(yàn)室中檢驗(yàn)鈉離子、鉀離子時(shí)，通常采用焰色反應(yīng)，注意觀察鉀離子的焰色反應(yīng)火焰顏色時(shí)，需要通過藍(lán)色的鈷玻璃觀察，
故答案為：K⁺、Na⁺；作焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，若火焰呈黃色證明有Na⁺存在，再透過藍(lán)色鈷玻璃，若火焰呈紫色證明有K⁺存在．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等，注意掌握常見離子的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，能夠根據(jù)離子共存、離子反應(yīng)現(xiàn)象判斷離子共存情況，明確檢驗(yàn)離子時(shí)，必須排除干擾離子，確保檢驗(yàn)方案的嚴(yán)密性．