Question

5．有一瓶無(wú)色澄清溶液，可能含NH₄⁺、K⁺、Na ⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、
Cl^-、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)，表明溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入少量CCl₄及數(shù)滴新制的氯水，經(jīng)振蕩后靜置，CCl₄層呈紫紅色；
③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(guò)程中及滴加完畢后，溶液中均無(wú)沉淀生成；
④取部分上述呈堿性的溶液，加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?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：在溶液中肯定不存在的離子有SO₄^2-、CO₃^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，要確定是否存在的陰離子的實(shí)驗(yàn)方法是取少量溶液于試管中，滴加稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀出現(xiàn)，說(shuō)明含有該陰離子，否則不含有該陰離子．

Answer 1

分析 無(wú)色溶液中不會(huì)存在Fe³⁺；①用pH試紙檢驗(yàn)溶液呈酸性，所以溶液中不存在與強(qiáng)酸反應(yīng)的CO₃^2-離子；②碘離子能和氯水反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘在四氯化碳中呈紫色，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中含有I^-；③鎂離子、鋁離子、鐵離子都和氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中不存在與氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀的Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；④鋇離子和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中有與Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成白色沉淀的Ba²⁺，如果有Ba²⁺離子，溶液中就沒(méi)有SO₄^2-；⑤銨根離子在加熱條件下與氫氧化鈉反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氨氣，這是銨根離子的特征反應(yīng)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中有NH₄⁺，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：無(wú)色溶液中不會(huì)存在Fe³⁺；
①溶液呈強(qiáng)酸性，所以溶液中不存在與強(qiáng)酸反應(yīng)的CO₃^2-離子；
②碘離子能和氯水反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘在四氯化碳中呈紫色，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中含有I^-；
③鎂離子、鋁離子、鐵離子都和氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中不存在與氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀的Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；
④鋇離子和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中有與Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成白色沉淀的Ba²⁺，如果有Ba²⁺離子，溶液中就沒(méi)有SO₄^2-；
⑤銨根離子在加熱條件下與氫氧化鈉反應(yīng)生成能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氨氣，這是銨根離子的特征反應(yīng)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中有NH₄⁺，
通過(guò)以上現(xiàn)象不能判斷溶液中是否含有K⁺、Na⁺、Cl^-；
所以在溶液中肯定存在的離子有I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；肯定不存在的離子有SO₄^2-、CO₃^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；還不能確定是否存在的離子有K⁺、Na⁺、Cl^-；
確定陰離子氯離子的存在的方法：取少量溶液于試管中，滴加稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀出現(xiàn)，說(shuō)明含有該陰離子，否則不含有該陰離子，
故答案為：SO₄^2-、CO₃^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；取少量溶液于試管中，滴加稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀出現(xiàn)，說(shuō)明含有該陰離子，否則不含有該陰離子．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了常見(jiàn)離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，題目難度中等，明確常見(jiàn)離子的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握常見(jiàn)在的檢驗(yàn)方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及邏輯推理能力．