Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺，Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液为强酸性；
②另取部分溶液，加入稀NaOH溶液使其变成碱性，溶液中无沉淀生成；
③取部分上述碱性溶液，加入Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；
④将②得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
⑤另取部分原溶液，加入CCl₄及数滴氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色．
根据上述实验事实回答：
（1）该溶液中肯定含有的离子是

NH₄⁺、Ba²⁺、I^-

（2）肯定不存在的离子是

Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-

．
（3）不能确定是否存在的离子是

K⁺、Na⁺、Cl^-

若要确定其中的阳离子可采用的方法为

焰色反应

．

Answer 1

分析：有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺，Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液为强酸性；排除CO₃^2-的存在；
②另取部分溶液，加入稀NaOH溶液使其变成碱性，溶液中无沉淀生成；证明一定不存在Mg²⁺、Fe³⁺；
③取部分上述碱性溶液，加入Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；证明Ba²⁺存在；一定不含SO₄^2-；
④将②得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；说明含有NH₄⁺离子；
⑤另取部分原溶液，加入CCl₄及数滴氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色．说明含有I^-．

解答：解：①溶液呈强酸性，所以溶液中不存在与强酸反应的CO₃^2-离子；
②镁离子、铁离子都和氢氧化钠反应生成沉淀，通过实验现象判断，溶液中不存在与氢氧根离子反应生成沉淀的Mg²⁺、Fe³⁺；
③钡离子和碳酸钠反应生成白色沉淀，通过实验现象判断，溶液中有与Na₂CO₃溶液反应生成白色沉淀的Ba²⁺，如果有Ba²⁺离子，溶液中就没有SO₄^2-；
④铵根离子在加热条件下与氢氧化钠反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的氨气，这是铵根离子的特征反应；通过实验现象判断，溶液中有NH₄⁺，
⑤碘离子能和氯水反应生成碘单质，碘在四氯化碳中呈紫色，通过实验现象判断，溶液中含有I^-；
通过以上现象不能判断溶液中是否含有K⁺、Na⁺、Cl^-；一定含有的离子为NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；一定不含有Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；
故答案为：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；SO₄^2-、CO₃^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；K⁺、Na⁺、Cl^-；焰色反应．

点评：本题考查了常见离子的检验，考查物质的检验有：常见阳离子的检验、常见阴离子的检验、常见气体的检验；要注意的是：焰色反应是元素的性质不是单质的性质，要观察钾元素的焰色反应时，必须透过蓝色钴玻璃，除去钠元素的干扰，才能观察到钾元素焰色反应的颜色．题目难度中等．