Question

有一無色透明溶液，欲確定是否含有以下十種離子：Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、I^-、HCO₃^-，取該溶液進(jìn)行以下實驗：
①取少量待測液加幾滴石蕊溶液，溶液顯紅色．
②取少量溶液，濃縮后加Cu和濃硫酸，加熱，有無色氣體產(chǎn)生，此無色氣體遇空氣變成紅棕色．
③取少量溶液，加過量氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生．
④取實驗③中上層清液滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，此沉淀不溶于硝酸．
⑤另取少量原溶液滴加NaOH溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，當(dāng)NaOH過量時，部分沉淀溶解．
根據(jù)以上實驗，溶液中肯定存在的離子：

 

；
肯定不存在的離子：

 

尚不能確定的離子是：

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：

分析：無色溶液中，有色離子不存在，氫氧化鋁是兩性氧化物，能溶于強堿中，白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化銀或者是硫酸鋇，在酸性環(huán)境下，能和氫離子反應(yīng)的離子不共存，根據(jù)離子反應(yīng)的現(xiàn)象以及離子共存的知識加以分析．因是一無色透明溶液，則不含有Fe²⁺，
①取少量該溶液，加幾滴甲基橙，溶液顯紅色，說明溶液顯示酸性，所以HCO₃^-不存在；
②取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃硫酸，加熱有無色氣體產(chǎn)生，氣體（NO）遇空氣可以變成紅棕色（二氧化氮），說明溶液中含有NO₃^-，則一定不含有I^-；
③取少量該溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，則含有SO₄^2-；
④由于③中加入了氯化鋇，無法確定原溶液中是否存在氯離子；
⑤取少量該溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時，沉淀部分溶解，則含有鋁離子、鎂離子．

解答： 解：因是一無色透明溶液，則不含有Fe²⁺，
①由于加幾滴甲基橙，溶液顯紅色，證明溶液顯酸性，故溶液中一定沒有HCO₃^-；
②由于取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃硫酸，產(chǎn)生了無色氣體，且氣體（NO）遇空氣可以變成紅棕色（二氧化氮），說明原溶液中一定含有NO₃^-，故一定不會存在具有具有還原性的I^-；
③取少量該溶液，加BaCl₂溶液后，有白色沉淀生成，則原溶液中一定含有SO₄^2-，故一定沒有鋇離子；
④由于③的上層清夜中，加AgNO₃，有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，則含有Cl^-，但是③中加入了氯化鋇，無法證明原溶液中是否存在Cl^-；
⑤由于原溶液中，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時，沉淀部分溶解，則含有Al³⁺、Mg²⁺；
（1）根據(jù)以上分析可知，溶液中一定存在的離子有NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺，故答案為：NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺；
（2）溶液中肯定不存在的離子是I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-，故答案為：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；
（3）不能確定的是：Na⁺、Cl^-，故答案為：Na⁺、Cl^-．

點評：本題考查離子的共存問題，關(guān)鍵是明確題中信息的挖掘和應(yīng)用，并能夠熟悉離子不能共存的常見的原因，本題難度中等．