Question

5．某无色溶液中可能含有K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、CO₃^2-、Cl^-、Br^-这几种离子中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下：①pH试纸检验，溶液的pH＞7．②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl₂和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成．③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水、无气体产生，再加入CCl₄振荡，静置后CCl₄层呈橙色，用分液漏斗分液．④向分液后的水溶液中加入Ba（NO₃）₂和HNO₃溶液，有白色沉淀产生．⑤在滤液中加入AgNO₃和HNO₃的混合溶液有白色沉淀产生．则关于原溶液的判断中正确的是（　　）

• A． 肯定不存在的离子是Fe³⁺、Cu²⁺、CO₃^2-、Br^-
• B． 肯定存在的离子是K⁺、SO₄^2-、SO₃^2-
• C． 无法确定原溶液中是否存在Cl^-和CO₃^2-
• D． 若步骤④改用BaCl₂和盐酸的混合溶液，则对溶液中离子的判断也无影响

Answer 1

分析 无色溶液中一定不存在有色离子：Fe³⁺、Cu²⁺；
①pH试纸检验，溶液呈碱性，说明溶液中存在弱酸根离子CO₃^2-或SO₃^2-；
②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl₂和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成，硫酸钡不溶于盐酸，说明溶液中一定不存在SO₄^2-；
③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，说明没有CO₃^2-，再加入CCl₄振荡，静置后CCl₄层呈橙红色，橙色物质为溴单质，说明溶液中一定存在Br^-；
④用分液漏斗分液，取上层溶液，加入Ba（NO₃）₂和HNO₃溶液有白色沉淀产生，说明硫酸钡生成，即含有SO₃^2-，
⑤在滤液中加入AgNO₃和HNO₃的混合溶液有白色沉淀产生，由于③加入氯水引进了氯离子，无法证明原溶液中是否存在氯离子；根据电荷守恒可知溶液中还一定含有K⁺；根据以上分析进行解答．

解答 解：无色溶液中一定不存在有色离子：Fe³⁺、Cu²⁺；
①pH试纸检验，溶液呈碱性，说明溶液中存在弱酸根离子CO₃^2-或SO₃^2-；
②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl₂和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成，硫酸钡不溶于盐酸，说明溶液中一定不存在SO₄^2-；
③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水，无气体产生，说明没有CO₃^2-，再加入CCl₄振荡，静置后CCl₄层呈橙红色，橙色物质为溴单质，说明溶液中一定存在Br^-；
④用分液漏斗分液，取上层溶液，加入Ba（NO₃）₂和HNO₃溶液有白色沉淀产生，说明硫酸钡生成，即含有SO₃^2-，
⑤在滤液中加入AgNO₃和HNO₃的混合溶液有白色沉淀产生，由于③加入氯水引进了氯离子，无法证明原溶液中是否存在氯离子；
由电荷守恒可知溶液中还一定含有K⁺；
根据以上分析可知，原溶液中一定存在的离子为：SO₃^2-、K⁺、Br^-，一定不存在的离子为：Fe³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，无法确定的离子为：Cl^-，
A．根据分析可知，溶液中一定不存在的离子为：Fe³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-，一定含有SO₃^2-、K⁺、Br^-，故A错误；
B．原溶液中一定不存在SO₄^2-，故B错误；
C．根据分析可知，溶液中一定不存在CO₃^2-，故C错误；
D．若步骤④目的是检验是否含有SO₄^2-，改用BaCl₂和盐酸的混合溶液，则对溶液中离子的判断也无影响，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了常见离子检验，题目难度中等，注意掌握常见阴阳离子的性质及检验方法，明确常见的有色离子名称，离子检验时必须排除干扰离子，注意检验方案的严密性．