Question

某无色透明溶液中，可能含有以下离子中的若干种：K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-、I^-和Cl^-，取该溶液进行如下实验：
①溶液滴在pH试纸上，呈红色
②将少许溶液加入铜片和硫酸，有无色气体产生，此气体与空气混合，立即变成红棕色
③取少许溶液滴入BaCl₂溶液，则产生白色沉淀
④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO₃溶液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀
⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解．根据以上现象判断原溶液中（　　）

• A、②中无色气体中有NO，可能含CO₂
• B、③中沉淀有BaSO₄，可能含BaCO₃
• C、肯定存在的离子是Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Mg²⁺，肯定不存在的离子是 Ba²⁺、Fe²⁺、CO₃^2-、I^-，不能确定的离子是K⁺、Cl^-
• D、②中红棕色气体通入水中发生反应的离子方程式为：3NO₂+H₂O=H⁺+NO₃^-+2NO

Answer 1

考点：物质的检验和鉴别的实验方案设计

专题：物质检验鉴别题

分析：无色透明溶液中，一定不存在有色的离子：Fe²⁺；
①将溶液滴在pH试纸上，呈红色，说明溶液显示酸性，则不存在CO₃^2-；
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体析出，此气体通空气则立即变成红棕色，该无色气体为NO，原溶液中一定存在NO₃^-，溶液具有氧化性，则一定不存在具有还原性的I^-；
③取少许溶液滴入BaCl₂试液，则产生白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，则溶液中一定存在SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺；
④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO₃试液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀，由于引进了氯离子，无法确定原溶液中是否含有Cl^-；
⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解，说明溶液中一定存在Mg²⁺，Al³⁺；
根据以上分析进行解答．

解答： 解：无色透明溶液中，一定不存在有色的离子：Fe²⁺；
①将溶液滴在pH试纸上，呈红色，说明溶液显示酸性，则不存在CO₃^2-；
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体析出，此气体通空气则立即变成红棕色，该无色气体为NO，原溶液中一定存在NO₃^-，溶液具有氧化性，则一定不存在具有还原性的I^-；
③取少许溶液滴入BaCl₂试液，则产生白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，则溶液中一定存在SO₄^2-，一定不存在Ba²⁺；
④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO₃试液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀，由于引进了氯离子，无法确定原溶液中是否含有Cl^-；
⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解，说明溶液中一定存在Mg²⁺，Al³⁺；
综上知道：溶液中一定存在SO₄^2-、Mg²⁺，Al³⁺、NO₃^-，一定不存在I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、CO₃^2-，无法确定原溶液中是否含有Cl^-、K⁺．
A、溶液中一定存在SO₄^2-、Mg²⁺，Al³⁺、NO₃^-，一定不存在CO₃^2-；将少许溶液加入铜片和硫酸，有无色气体产生，此气体与空气混合，立即变成红棕色，该气体一定是NO，不可能含CO₂，故A错误；
B、溶液中一定不存在CO₃^2-，③中沉淀有BaSO₄，不可能含BaCO₃，故B错误；
C、溶液中一定存在SO₄^2-、Mg²⁺，Al³⁺、NO₃^-，一定不存在I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、CO₃^2-；无法确定原溶液中是否含有Cl^-、K⁺，故C正确；
D、红棕色气体二氧化氮通入水中发生反应的离子方程式为：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO↑，故D错误．
故选C．

点评：本题考查了常见离子的检验方法，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及正确的检验方法，明确在检验离子存在时，必须排除干扰离子，保证实验方案的严密性．