Question

8．一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-离子．取该溶液进行以下实验：
（1）用pH试纸检验，表明溶液呈酸性，排除CO₃^2-离子存在．
（2）取出部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制氯水，经振荡后CCl₄层呈紫色，排除NO₃^-离子的存在．
（3）另取部分溶液逐渐加入少量NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，则可排除Mg²⁺、Al³⁺离子的存在．
（4）取上述部分碱液加碳酸钠溶液，有白色沉淀产生．证明Ba²⁺离子的存在，又排除SO₄^2-离子的存在．
（5）将（3）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，根据上述实验事实确定：
①该溶液中肯定存在的离子是Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
②肯定不存在的离子是Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
③还不能确定是否存在的离子是K⁺、Na⁺、Cl^-．

Answer 1

分析 根据澄清溶液得，原溶液没有相互反应的离子，
（1）根据实验（1）溶液呈酸性判断氢离子一定存在，与氢离子反应的离子不能够共存；
（2）根据实验（2）加入少量CCl₄及数滴新制氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色，说明溶液中一定含有碘离子，能够与碘离子反应的离子不共存；
（3）根据实验（3）加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产判断凡是与氢氧根离子反应生成沉淀的离子不存在；
（4）根据实验（4）另取部分上述碱性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，可知一定含有碳酸根离子，排除与该离子反应的离子；
（5）用焰色反应检验含有的金属阳离子．

解答 解：（1）根据实验（1）现象：溶液呈强酸性，说明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺与CO₃^2-反应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）根据实验（2）现象：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NO₃^-和H⁺能发生氧化还原反应，而不能共存，说明溶液中肯定不含有NO₃^-，
故答案为：NO₃^-
（3）根据实验（3）现象：溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，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⁺，
故答案为：Mg²⁺、Al³⁺；
（4）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-，
故答案为：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）由上述实验事实确定，该溶液中肯定存在的离子是：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
肯定不存在的离子是：Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
还不能确定是否存在的离子是：K⁺、Na⁺、Cl^-，
故答案为：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-；K⁺、Na⁺、Cl^-．

点评 本题考查常见离子的检验方法，为高频考点，题目难度中等，把握常见离子之间的反应、离子检验等为推断的关键，侧重分析与推断能力的综合考查，有利于提高学生的灵活应用能力．