题目内容
有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH4+、K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、I-、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2-．取该溶液进行以下实验：①用PH试纸检验，溶液呈强酸性；
②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色；
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液：
a．溶液从酸性变为中性；
b．溶液逐渐产生沉淀；
c．沉淀完全溶解；
d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．其中产生沉淀的物质的量（n）与加入氢氧化钠溶液的体积（V）的关系如下图所示．
④取适量③得到的碱性溶液，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成．
根据上述实验现象，回答下列问题．
（1）由①可以排除
（2）由②可以证明
（3）由①③可以推知该溶液中一定含有的阳离子是
（4）由④可以证明
考点：常见离子的检验方法
专题：
分析：①用pH试纸检测，溶液呈强酸性，说明溶液中存在H+，根据离子共存可知，溶液中一定不存在CO32-，AlO2-；
②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色，说明溶液中一定含有I-，结合离子共存可知，一定不含有Fe3+、NO3-；
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液；
a．溶液从酸性变为中性，氢氧根离子与氢离子发生中和反应；
b．溶液逐渐产生沉淀，分析阳离子中只有铝离子沉淀；
c．沉淀完全溶解，证明生成的沉淀是氢氧化铝，原溶液中一定含有Al3+，一定没有Mg2+；
d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明生成的气体是氨气，原溶液中一定含有NH4+；
④取适量③得到的碱性溶液，铝离子反应生成偏铝酸根离子，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，只有Ba2+生成碳酸钡沉淀，说明原溶液中一定含有Ba2+，一定不含SO42-，以此来解答．
②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色，说明溶液中一定含有I-，结合离子共存可知，一定不含有Fe3+、NO3-；
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液；
a．溶液从酸性变为中性，氢氧根离子与氢离子发生中和反应；
b．溶液逐渐产生沉淀，分析阳离子中只有铝离子沉淀；
c．沉淀完全溶解，证明生成的沉淀是氢氧化铝，原溶液中一定含有Al3+，一定没有Mg2+；
d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明生成的气体是氨气，原溶液中一定含有NH4+；
④取适量③得到的碱性溶液，铝离子反应生成偏铝酸根离子，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，只有Ba2+生成碳酸钡沉淀，说明原溶液中一定含有Ba2+，一定不含SO42-，以此来解答．
解答：
解：①用pH试纸检测，溶液呈强酸性，说明溶液中存在H+，根据离子共存可知，溶液中一定不存在CO32-，AlO2-；
②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色，说明溶液中一定含有I-，结合离子共存可知，一定不含有Fe3+、NO3-；
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液；
a．溶液从酸性变为中性，氢氧根离子与氢离子发生中和反应；
b．溶液逐渐产生沉淀，分析阳离子中只有铝离子沉淀；
c．沉淀完全溶解，证明生成的沉淀是氢氧化铝，原溶液中一定含有Al3+，一定没有Mg2+；
d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明生成的气体是氨气，原溶液中一定含有NH4+；
④取适量③得到的碱性溶液，铝离子反应生成偏铝酸根离子，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，只有Ba2+生成碳酸钡沉淀，说明原溶液中一定含有Ba2+，一定不含SO42-；
根据以上分析得到：一定含有的离子是I-、Ba2+、H+、NH4+、Al3+，一定不含有的离子是：Fe3+、Mg2+、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2-，不能确定的是K+．
（1）由①可以排除CO32-、AlO2-的存在，故答案为：CO32-、AlO2-；
（2）由②可以证明I-的存在；同时排除有Fe3+、NO3-的存在，故答案为：I-；Fe3+、NO3-；
（3）由①③可以推知该溶液中一定含有的阳离子是H+、NH4+、Al3+，根据H+～OH-，NH4+～OH-，Al3+～3OH-，消耗的氢氧化钠的体积分别是2V0、3V0、3V0，所以H+、NH4+、Al3+的物质的量浓度比为2：3：1，故答案为：H+、NH4+、Al3+；2：3：1；
（4）由④可以证明Ba2+的存在，同时排除SO42-的存在，故答案为：Ba2+、SO42-．
②取溶液适量，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，CCl4层呈紫红色，说明溶液中一定含有I-，结合离子共存可知，一定不含有Fe3+、NO3-；
③另取溶液适量，逐滴加入NaOH溶液；
a．溶液从酸性变为中性，氢氧根离子与氢离子发生中和反应；
b．溶液逐渐产生沉淀，分析阳离子中只有铝离子沉淀；
c．沉淀完全溶解，证明生成的沉淀是氢氧化铝，原溶液中一定含有Al3+，一定没有Mg2+；
d．最后加热溶液，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明生成的气体是氨气，原溶液中一定含有NH4+；
④取适量③得到的碱性溶液，铝离子反应生成偏铝酸根离子，加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，只有Ba2+生成碳酸钡沉淀，说明原溶液中一定含有Ba2+，一定不含SO42-；
根据以上分析得到：一定含有的离子是I-、Ba2+、H+、NH4+、Al3+，一定不含有的离子是：Fe3+、Mg2+、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2-，不能确定的是K+．
（1）由①可以排除CO32-、AlO2-的存在，故答案为：CO32-、AlO2-；
（2）由②可以证明I-的存在；同时排除有Fe3+、NO3-的存在，故答案为：I-；Fe3+、NO3-；
（3）由①③可以推知该溶液中一定含有的阳离子是H+、NH4+、Al3+，根据H+～OH-，NH4+～OH-，Al3+～3OH-，消耗的氢氧化钠的体积分别是2V0、3V0、3V0，所以H+、NH4+、Al3+的物质的量浓度比为2：3：1，故答案为：H+、NH4+、Al3+；2：3：1；
（4）由④可以证明Ba2+的存在，同时排除SO42-的存在，故答案为：Ba2+、SO42-．
点评：本题是一道离子的鉴别题目，注意离子的特征离子反应是解题的关键，难度较大．
练习册系列答案
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在给定条件的水溶液中可能大量共存的离子组是（ ）
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| B、与Al反应生成H2的溶液：Na+、Ba2+、NO3-、Cl- |
| C、中性溶液中：SO32-、S2-、Fe3+、Cl- |
| D、能使红色酚酞变无色的溶液：K+、Ca2+、Cl-、HCO3- |
下列说法不正确的是（ ）
| A、氯水和过氧化钠都具有漂白作用，其漂白原理相似 |
| B、化学反应 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑不属于四种基本反应类型但属于氧化还原反应 |
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下列电离方程式中正确的是（ ）
| A、NH3?H2O═NH4++OH- |
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下列离子方程式正确的是（ ）
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下列反应中水起还原剂作用的是（ ）
| A、CaO+H2O=Ca（OH）2 | ||||
B、C+H2O（g）
| ||||
| C、2F2+2H2O=4HF+O2 | ||||
| D、3NO2+H2O=2HNO3+NO |
