Question

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-、Cu²⁺，取该溶液实验如下：
①取少量该溶液，加几滴石蕊试液，溶液变红色
②取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H₂SO₄，加热，有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色
③取少量该溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成
④取③中上层清液，加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，且不溶于HNO₃
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解
根据上述实验现象判断：
（1）溶液中肯定存在的离子是

 

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（2）溶液中肯定不存在的离子是

 

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（3）为进一步确定可能存在的离子，应该补充的实验是

 

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Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：依据溶液无色，排除Fe²⁺、Cu²⁺；依据加几滴石蕊试液，溶液变红色，排除HCO₃^-；依据加Cu片和浓H₂SO₄，加热，有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色，确定有NO₃^-；依据加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，确定有：SO₄^2-；依据取③中上层清液，加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，且不溶于HNO₃，不能确定是否含Cl^-；依据加NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解，确定含有Mg²⁺、Al³⁺．

解答： 解：因为是无色透明溶液，Fe²⁺是浅绿色，故不含有，Cu²⁺是蓝色，故不含有；
①取少量该溶液，加几滴石蕊试液，溶液变红色，说明溶液显酸性，故不含有：HCO₃^-；
②取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H₂SO₄，加热，有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色，无色气体是NO，红色气体为NO₂，故溶液中存在NO₃^-；
③取少量该溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，故溶液中含有SO 42-；
④取③中上层清液，加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，且不溶于HNO₃不能确定是否含有Cl^-，因为③中引入了氯离子；
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解，镁离子与铝离子都生成沉淀，沉淀部分溶解，即氢氧化铝溶解，氢氧化镁不溶，故一定含有 Mg²⁺、Al³⁺．（1）依据以上分析，溶液中一定存在的离子是：Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-，故答案为：Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-；
（2）依据以上分析，溶液中一定不存在的离子是：Fe²⁺、HCO₃^-、Cu²⁺．，故答案为：Fe²⁺、HCO₃^-、Cu²⁺；
（3）不能确定是否存在的离子是Na⁺、Cl^-，为进一步确定可能存在的离子，应该补充的实验是：另取该溶液少许于试管中加入硝酸酸化后，加入硝酸银溶液如有白色沉淀则含有Cl^-；取该溶液做焰色反应实验如显黄色 则含有Na⁺；
故答案为：另取该溶液少许于试管中加入硝酸酸化后，加入硝酸银溶液如有白色沉淀则含有Cl^-；取该溶液做焰色反应实验如显黄色 则含有Na⁺．

点评：本题考查离子存在的判断，关键是明确题中信息的挖掘和应用，并能够熟悉离子不能共存的常见的原因，本题难度中等．