题目内容
有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Cl-、I-、NO3-、SO42-、HCO3-，取该溶液进行如下实验：
由此判断：
（1）溶液中肯定存在的离子是
（2）为了进一步确定其它离子，应该补充的实验及应欲检验离子的名称（如为溶液反应，说明使用试剂的名称．不必写详细操作步骤）
（3）写出步骤（5）再当NaOH过量时沉淀部分溶解的离子反应方程式
| 实验步骤 | 实验现象 |
| （1）取少量该溶液，加几滴甲基橙 | 溶液变红色 |
| （2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和稀硫酸，加热 | 有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色 |
| （3）取少量该溶液，加入足量 Ba（NO3）2溶液 |
有白色沉淀生成 |
| （4）取（3）中上层清液，加AgNO3 溶液 | 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸 |
| （5）取少量该溶液，加NaOH溶液 | 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解 |
（1）溶液中肯定存在的离子是
NO3-．SO42-．Cl-．Al3+．Mg2+
NO3-．SO42-．Cl-．Al3+．Mg2+
，溶液中肯定不存在的离子是HCO3-．Fe2+．Ba2+．I-
HCO3-．Fe2+．Ba2+．I-
．（2）为了进一步确定其它离子，应该补充的实验及应欲检验离子的名称（如为溶液反应，说明使用试剂的名称．不必写详细操作步骤）
钾离子 焰色反应
钾离子 焰色反应
（3）写出步骤（5）再当NaOH过量时沉淀部分溶解的离子反应方程式
Al（OH）3+OH一═2H2O+AlO2-
Al（OH）3+OH一═2H2O+AlO2-
．分析：无色溶液中，有色离子不存在，氢氧化铝是两性氧化物，能溶于强碱中，白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或者是硫酸钡，在酸性环境下，能和氢离子反应的离子不共存，根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析．因是一无色透明溶液，则不含有Fe2+，
由（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO3-不存在；
由（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明溶液中含有NO3-，则一定不含有I-；
由（3）取少量该溶液，加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则含有SO42-；
由（4）取（3）中的上层清夜，加AgNO3，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl--，所以原离子中含有Cl-；
由（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有铝离子、镁离子．
由（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO3-不存在；
由（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明溶液中含有NO3-，则一定不含有I-；
由（3）取少量该溶液，加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则含有SO42-；
由（4）取（3）中的上层清夜，加AgNO3，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl--，所以原离子中含有Cl-；
由（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有铝离子、镁离子．
解答：解：因是一无色透明溶液，则不含有Fe2+，
由（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO3-不存在；
由（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明溶液中含有NO3-，则一定不含有I-；
由（3）取少量该溶液，加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则含有SO42-；
由（4）取（3）中的上层清夜，加AgNO3，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl--，所以原离子中含有Cl-；
由（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有铝离子、镁离子．
（1）综上可知，溶液中一定存在的离子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+、Cl-，溶液中肯定不存在的离子是I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-，故答案为：NO3-、SO42- Mg2+、Al3+、Cl-；I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-；
（2）溶液中的K+在检验过程中不能判断，需要进一步实验验证，可以利用焰色反应隔着钴玻璃观察为紫色火焰；
故答案为：钾离子 焰色反应；
（3）氢氧化铝能和氢氧化钠反应，而氢氧化镁则不能，反应的实质是Al（OH）3+OH一═2H2O+AlO2-或Al（OH）3+OH-=[Al（OH）4]-，故答案为：Al（OH）3+OH一═2H2O+AlO2-或Al（OH）3+OH-=[Al（OH）4]-；
由（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO3-不存在；
由（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明溶液中含有NO3-，则一定不含有I-；
由（3）取少量该溶液，加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则含有SO42-；
由（4）取（3）中的上层清夜，加AgNO3，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl--，所以原离子中含有Cl-；
由（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有铝离子、镁离子．
（1）综上可知，溶液中一定存在的离子是NO3-、SO42- Mg2+、Al3+、Cl-，溶液中肯定不存在的离子是I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-，故答案为：NO3-、SO42- Mg2+、Al3+、Cl-；I-、Ba2+、Fe2+、HCO3-；
（2）溶液中的K+在检验过程中不能判断，需要进一步实验验证，可以利用焰色反应隔着钴玻璃观察为紫色火焰；
故答案为：钾离子 焰色反应；
（3）氢氧化铝能和氢氧化钠反应，而氢氧化镁则不能，反应的实质是Al（OH）3+OH一═2H2O+AlO2-或Al（OH）3+OH-=[Al（OH）4]-，故答案为：Al（OH）3+OH一═2H2O+AlO2-或Al（OH）3+OH-=[Al（OH）4]-；
点评：本题考查离子的共存问题，明确题中信息的挖掘和应用是解答的关键，并熟悉离子不能共存的常见的原因即可解答．
练习册系列答案
相关题目
有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na+、Mg2+、Ba2+、NO3－、SO42－、Cl－、CO32－，实验如下：
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实验步骤 |
实验现象 |
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①取少量原溶液，加入几滴酚酞试液 |
溶液变成红色 |
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②取少量原溶液加热浓缩，加入Cu片和一定浓度的H2SO4 |
有无色气体产生，该气体遇空气变成红棕色 |
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③取少量原溶液，加入BaCl2溶液 |
有白色沉淀生成 |
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④取③中上层清液，先加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液 |
有白色沉淀生成 |
由此判断：
（1）溶液中肯定存在的离子是________________________，肯定不存在的离子是________________，可能存在的离子是________________。
（2）实验②中生成无色气体的离子方程式是________________________________。
（3）为进一步确定可能存在的阴离子，应该补充的实验设计是__________________。