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
 
的存在.
(2)由②可以证明
 
的存在;同时排除
 
的存在;
(3)由①③可以推知该溶液中一定含有的阳离子是
 
,它们的物质的量浓度比为
 
.
(4)由④可以证明
 
的存在,同时排除
 
的存在.
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.
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-.
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.
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