12.某钠盐溶液可能含有阴离子NO3-,CO32-,SO32-,SO42-,Cl-,Br-,I-。为鉴定这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:
①测得混合液呈碱性;
②加HCl后,生成无色无味气体,该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊;
③加CCl4,滴加少量氯水,振荡后,CCl4层未变色;
④加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量盐酸,沉淀不能完全溶解;
⑤加HNO3酸化后,再加过量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验,写出每一实验鉴定离子的结论与理由。
实验①________________________________________________________________________;
实验②________________________________________________________________________;
实验③________________________________________________________________________;
实验④________________________________________________________________________;
实验⑤________________________________________________________________________。
(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是________。
[解析] (1)①NO3-、SO42-、Cl-、Br-、I-在溶液中不发生水解,其溶液呈中性,但实际溶液呈碱性,SO32-、CO32-是弱酸的阴离子,在溶液中可发生水解使溶液呈碱性。所以CO32-、SO32-可能存在(或至少存在其中的一种)。
②这些阴离子中,只有CO32-、SO32-能与HCl溶液反应,但SO32-与HCl溶液反应时生成的SO2为刺激性气体,而所得气体为无色无味,故CO32-一定存在,SO32-一定不存在。
③加入少量的氯水后,用CCl4萃取,CCl4层颜色没有改变,说明原溶液中不存在Br-,I-,若有,二者均要与Cl2反应生成Br2、I2,则导致CCl4层出现橙红色或紫红色。
④根据②已确定有CO32-,加入Ba2+后生成的沉淀部分溶解,说明原溶液中有SO42-与Ba2+反应生成不溶于酸的BaSO4白色沉淀。
⑤根据④原溶液中一定有SO42-,加入AgNO3时,能生成白色沉淀的离子有SO42-和Cl-,但Ag2SO4能 溶解在浓度较高的硝酸中(根据离子极化理论可解释),所以白色沉淀为AgCl,故原溶液中含有Cl-。
(2)整个实验过程中都没有涉及到NO3-的鉴定,故NO3-无法确定其有无。
[答案] (1)①CO32-和SO32-可能存在,因它们水解呈碱性
②CO32-肯定存在,因产生的气体是CO2;SO32-不存在,因为没有刺激性气味的气体产生
③Br-,I-不存在,因没有溴和碘的颜色出现
④SO42-存在,因BaSO4不溶于盐酸
⑤Cl-存在,因与Ag+形成白色沉淀
(2)NO3-