Question

20．有一瓶澄清溶液，可能含有K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、I^-．根据如下各步实验，完成相应填空．
（1）用pH试纸检验，溶液呈强酸性，说明一定不存在的是（填离子符号，下同）CO₃^2-；
（2）取部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制的氯水，经振荡、静置后，CCl₄层呈紫红色，该实验说明原溶液一定存在的离子是I^-，一定不存在的离子是Fe³⁺、NO₃^-；
（3）另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀产生，说明原溶液中一定不存在的离子是Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺；
（4）取（3）所得溶液，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀产生，说明原溶液中一定还存在的离子是Ba²⁺，一定不存在的离子是SO₄^2-．
（5）通过上述实验，还不能确定是否存在的是K⁺、Cl^-．

Answer 1

分析 根据实验（1）现象：溶液呈强酸性，说明溶液中肯定含有H⁺，与H⁺发生反应的不能共存；
根据实验（2）现象：CCl₄层呈紫红色，说明有I₂，说明原溶液中含有I^-，而I^-与Fe³⁺、NO₃^-和H⁺发生反应而不能共存；
根据实验（3）现象：溶液从酸性逐渐变为碱性，溶液均无沉淀产生，而Mg²⁺、Al³⁺能与碱反应产生沉淀，说明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺；
根据实验（4）现象：取出部分上述碱性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，说明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能与SO₄^2-产生沉淀，说明溶液中不含SO₄^2-再结合问题分析回答．

解答 解：（1）溶液呈强酸性，说明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺与CO₃^2-发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含有CO₃^2-，
故答案为：CO₃^2-；
（2）CCl₄层呈紫红色，说明有I₂，这是由于I^-被氯气氧化所产生的，从而说明溶液中含有I^-，而I^-与Fe³⁺、NO₃^-和H⁺发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-，
故答案为：I^-；Fe³⁺、NO₃^-；
（3）另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀产生，说明原溶液一定不存在的离子是Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺，
故答案为：Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺；
（4）取出（3）所得溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，说明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能与SO₄^2-产生沉淀，说明溶液中不含SO₄^2-，
故答案为：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）根据以上分析可知，还不能确定的离子为：K⁺、Cl^-，故答案为：K⁺、Cl^-．

点评 本题考查根据实验现象判断离子共存，题目难度不大，明确常见离子的性质及检验方法为解答关键，要掌握根据实验现象判断存在的离子，排除与该离子反应的离子．