Question

【题目】有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3－、SO42－、Cl－、I－、HCO3－。取该溶液进行实验：

实验步骤	实验现象
①取少量该溶液，测定溶液pH	pH＝0
②取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，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，加少量BaCl2溶液	有白色沉淀
④取③中上层清液，加足量AgNO3溶液	有白色沉淀，且不溶于稀HNO3
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液	有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解

由此判断：

（1）溶液中肯定不存在的离子是___________，溶液中肯定存在的离子是____________。

（2）请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)：_______。

Answer 1

【答案】Fe2+、HCO3－、I、Ba2+ NO3－、SO42－、Mg2+、Al3+取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明有Cl，反之则没有(答案合理即可)

【解析】

由步骤①的现象可知溶液呈酸性，故可以确定HCO3－一定不存在。由步骤②的现象有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色可知有NO生成，所以原溶液中一定含有NO3－，因NO3－在酸性条件下具有强氧化性，故Fe2＋、I－肯定不能存在。由步骤③知原溶液中一定含有SO42－，则Ba2＋肯定不存在。由于步骤③中加入了BaCl2溶液，引入了Cl－，故步骤④中虽然产生了不溶于稀HNO3的白色沉淀，但不能说明原溶液中一定含有Cl－。由步骤⑤的现象可知原溶液中肯定有Mg2＋和Al3＋。则

（1）由以上分析可知溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、HCO3－、I、Ba2+，溶液中肯定存在的离子是NO3－、SO42－、Mg2+、Al3+。

（2）由上述分析可知溶液中可能存在的阴离子为Cl－，检验时应首先用Ba(NO3)2溶液除去原溶液中的SO42－，过滤后，向滤液中加入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，若生成白色沉淀且不溶解可证明有Cl－，即实验方案为取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液，过滤后，向滤液中加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明有Cl－，反之则没有。