Question

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、I^-、HCO₃^-，取该溶液的实验如下：

实验步骤	实验现象
（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙	溶液变红色
（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热	有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
（3）取少量该溶液，加BaCl2溶液	有白色沉淀生成
（4）取少量该溶液，加AgNO3	有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液	有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解

由此判断：
（1）溶液中一定存在的离子是

 

；溶液中肯定不存在的离子是：

 

．
（2）可能存在的离子为

 

检验该离子的实验方法的方法是

 

．

Answer 1

考点：常见阴离子的检验,常见阳离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：因为是无色透明溶液，所以不含有Fe²⁺，
由（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO₃^-不存在；
由（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明溶液中含有NO₃^-，则一定不含有I^-；
由（3）取少量该溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则含有SO₄^2-；
由（4）取（3）中的上层清夜，加AgNO₃，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl^-，所加的氯化钡中含有Cl^-，所以原离子中的Cl^-是否存在不确定；
由（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有铝离子、镁离子．
（1）根据以上分析可知溶液中离子的存在情况；
（2）检验Cl^-可取少许原溶液于试管中，先加入过量的硝酸钡溶液，再往上层清液中滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀则说明含有Cl^-．

解答： 解：因为是无色透明溶液，所以不含有Fe²⁺，
由（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO₃^-不存在；
由（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明溶液中含有NO₃^-，则一定不含有I^-；
由（3）取少量该溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则含有SO₄^2-；
由（4）取（3）中的上层清夜，加AgNO₃，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl^-，所加的氯化钡中含有Cl^-，所以原离子中的Cl^-是否存在不确定；
由（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有铝离子、镁离子．
（1）综上可知，溶液中一定存在的离子是NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺，溶液中肯定不存在的离子是I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；
故答案为：NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺；I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；
（2）可能存在的离子为K⁺、Cl^-；检验K⁺可透过蓝色钴玻璃观察焰色反应；检验Cl^-可取少许原溶液于试管中，先加入过量的硝酸钡溶液，再往上层清液中滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀则说明含有Cl^-．
故答案为：K⁺、Cl^-；检验K⁺可透过蓝色钴玻璃观察焰色反应；检验Cl^-可取少许原溶液于试管中，先加入过量的硝酸钡溶液，再往上层清液中滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀则说明含有Cl^-．

点评：本题考查离子的共存问题，明确题中信息的挖掘和应用是解答的关键，并熟悉离子不能共存的常见的原因即可解答．