Question

有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、I^-、HCO₃^-，取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
（1）取少量該溶液，測定溶液pH	pH=0
（2）取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃 H2SO4，加熱	有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣變成紅棕色
（3）取少量該溶液，加少量BaCl2溶液	有白色沉淀
（4）�。�3）中上層清液，加足量AgNO3溶液	有白色沉淀，且不溶于稀HNO3
（5）取少量該溶液，加NaOH溶液	有白色沉淀，NaOH過量時(shí)沉淀部分溶解

由此判斷：
（1）溶液中肯定不存在的離子有

 

，溶液中肯定存在的離子是

 

．
（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其中可能存在的陰離子的方法（寫明操作、現(xiàn)象、結(jié)論）

 

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Answer 1

考點(diǎn)：常見離子的檢驗(yàn)方法

專題：離子反應(yīng)專題

分析：（1）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(qiáng)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(shí)加以分析，因是無色透明溶液，則不含有Fe²⁺，
由（1）取少量該溶液，測定溶液pH為0，說明溶液顯示強(qiáng)酸性，所以HCO₃^-不存在；
由（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^-；
由（3）取少量該溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，則含有SO₄^2-，Ba²⁺一定不存在；
由（4）取（3）中的上層清夜，加AgNO₃，有的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，則含有Cl^-，由于（3）中加入了氯化鋇，無法證明原溶液中是否存在氯離子；
由（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(shí)，沉淀部分溶解，則含有鋁離子、鎂離子，根據(jù)以上分析完成．

解答： 解：（1）因是無色透明溶液，則不含有Fe²⁺，
（1）取少量該溶液，測定溶液pH微0，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-，Ba²⁺和SO₄^2-不能共存，故一定無Ba²⁺；
（4）�。�3）中的上層清夜，加AgNO₃，有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，則含有Cl^-，由于（3）中加入了氯化鋇，無法證明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(shí)，沉淀部分溶解，則含有鋁離子、鎂離子；
（1）綜上可知，溶液中一定存在的離子是：NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺，溶液中肯定不存在的離子是：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-，不能確定的有：K⁺、Cl^-，
故答案為：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺；
（2）溶液中的可能存在的陰離子是Cl^-，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)排除硫酸根離子的干擾．檢驗(yàn)方法是為：取少許原溶液加足量的硝酸鋇溶液，過濾后，向?yàn)V液中（或取上層清液）滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若出現(xiàn)白色沉淀則說明含有Cl^-，反之則沒有，
故答案為：Cl^-檢驗(yàn)：取少許原溶液加足量的硝酸鋇溶液，過濾后，向?yàn)V液中（或取上層清液）滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若出現(xiàn)白色沉淀則說明含有Cl^-，反之則沒有．

點(diǎn)評(píng)：本題考查離子的共存問題，明確題中信息的挖掘和應(yīng)用是解答的關(guān)鍵，并熟悉離子不能共存的常見的原因即可解答．