Question

8．一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-離子．取該溶液進行以下實驗：
（1）用pH試紙檢驗，表明溶液呈酸性，排除CO₃^2-離子存在．
（2）取出部分溶液，加入少量CCl₄及數滴新制氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫色，排除NO₃^-離子的存在．
（3）另取部分溶液逐漸加入少量NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產生，則可排除Mg²⁺、Al³⁺離子的存在．
（4）取上述部分堿液加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產生．證明Ba²⁺離子的存在，又排除SO₄^2-離子的存在．
（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，根據上述實驗事實確定：
①該溶液中肯定存在的離子是Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
②肯定不存在的離子是Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
③還不能確定是否存在的離子是K⁺、Na⁺、Cl^-．

Answer 1

分析 根據澄清溶液得，原溶液沒有相互反應的離子，
（1）根據實驗（1）溶液呈酸性判斷氫離子一定存在，與氫離子反應的離子不能夠共存；
（2）根據實驗（2）加入少量CCl₄及數滴新制氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色，說明溶液中一定含有碘離子，能夠與碘離子反應的離子不共存；
（3）根據實驗（3）加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產判斷凡是與氫氧根離子反應生成沉淀的離子不存在；
（4）根據實驗（4）另取部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，可知一定含有碳酸根離子，排除與該離子反應的離子；
（5）用焰色反應檢驗含有的金屬陽離子．

解答 解：（1）根據實驗（1）現(xiàn)象：溶液呈強酸性，說明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-反應發(fā)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）根據實驗（2）現(xiàn)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NO₃^-和H⁺能發(fā)生氧化還原反應，而不能共存，說明溶液中肯定不含有NO₃^-，
故答案為：NO₃^-
（3）根據實驗（3）現(xiàn)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Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應產生沉淀，說明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺，
故答案為：Mg²⁺、Al³⁺；
（4）根據實驗（4）現(xiàn)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-，
故答案為：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）由上述實驗事實確定，該溶液中肯定存在的離子是：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
肯定不存在的離子是：Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
還不能確定是否存在的離子是：K⁺、Na⁺、Cl^-，
故答案為：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-；K⁺、Na⁺、Cl^-．

點評 本題考查常見離子的檢驗方法，為高頻考點，題目難度中等，把握常見離子之間的反應、離子檢驗等為推斷的關鍵，側重分析與推斷能力的綜合考查，有利于提高學生的靈活應用能力．