Question

有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH

+ 4

、K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO

- 3

、I^-，取該溶液進行以下實驗：
①用pH試紙測得該溶液呈酸性．
②取部分溶液，加入數滴新制的氯水及少量CCl₄，經振蕩、靜置后，CCl₄層呈紫紅色．
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在整個滴加過程中無沉淀生成．
④取部分上述堿性溶液，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成．
⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍．
根據上述實驗事實回答問題：
（1）由步驟①知，溶液中一定不存在

 

（2）由步驟②知，溶液中含有

 

，一定不存在

 

和

 

．
（3）由步驟③可排除

 

、

 

的存在．
（4）由步驟④知，溶液中含有

 

，由此可排除

 

的存在．
（5）由步驟⑤知，溶液中含有

 

．
（6）實驗中不能確定是否存在的離子可用

 

（操作名稱）進行檢驗．

Answer 1

考點：物質的檢驗和鑒別的實驗方案設計

專題：物質檢驗鑒別題

分析：根據澄清溶液可知，原溶液沒有相互反應的離子；
根據實驗①：用pH試紙測得該溶液呈酸性，排除與該離子反應的離子；
根據實驗②現象判斷存在的離子，排除與該離子反應的離子；
根據實驗③現象，結合Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應產生沉淀來判斷存在的離子；
根據實驗④現象，結合Ba²⁺能與碳酸鈉反應產生沉淀來判斷存在的離子；
根據實驗⑤現象，能和氫氧根離子反應產生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氨氣的離子是銨根離子．

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(fā)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⁺或NO₃^-、H^+-發(fā)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?yōu)閴A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⁺；
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-；
根據實驗⑤現象：產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則該氣體為氨氣，說明溶液中肯定含NH₄⁺；
（1）由步驟①知，溶液中一定不存在，故答案為：CO₃^2-；
（2）②中I^-被氯氣氧化，所發(fā)生反應的離子方程式為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，一定存在I^-，I^-與Fe³⁺或NO₃^-、H^+-發(fā)生反應而不能共存，一定不存在Fe³⁺、NO₃^-，
故答案為：I^-；Fe³⁺；NO₃^-；
（3）堿性溶液中不存在的離子是：Mg²⁺、Al³⁺，由步驟③可排除Mg²⁺、Al³⁺，故答案為：Mg²⁺、Al³⁺；
（4）由步驟④知，白色沉淀為硫酸鋇，溶液中含有Ba²⁺，不含SO₄^2-，故答案為：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）由步驟⑤知，溶液中含有NH₄⁺，故答案為：NH₄⁺；
（6）由上述分析可知，K⁺不能確定，應利用焰色反應檢驗，故答案為：焰色反應．

點評：本題考查物質的鑒別和檢驗實驗方案的設計，把握物質的性質及實驗設計能力為解答的關鍵，注意常見離子的檢驗方法，題目難度不大．