题目内容

4.有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4+、K+、Na+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cl-、I-、NO3-、CO32-、SO42-、MnO4-,取该溶液进行以下实验:
(1)取pH试纸检验,溶液呈强酸性.
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡后CCl4层呈紫红色.
(3)另取出部分溶液逐渐加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生.
(4)取出部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成.
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.
①根据上述实验事实确定:该溶液中肯定存在的离子是NH4+、Ba2+、I-,肯定不存在的离子是Al3+、Fe3+、MnO4-、SO42-、CO32-、NO3-,还不能确定是否存在的离子是K+、Na+、Cl-
②请写出(2)(4)步骤中发生的离子方程式:
步骤(2)Cl2+2I-═I2+2Cl-
步骤(4)Ba2++CO32-═BaCO3↓.

分析 (1)溶液呈强酸性,说明溶液中肯定含有H+,而H+与CO32-反应发生反应而不能共存;
(2)CCl4层呈紫红色,说明有I2,这是由于I-被氯气氧化所产生的,从而说明溶液中含有I-,而与I-反应的MnO4-、Fe3+离子不能共存;
(3)根据实验(3)现象:溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,而Fe3+、Al3+能与碱反应产生沉淀,与现象矛盾;
(4)取出部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,说明溶液中肯定含有Ba2+;
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,气体为氨气,以此来解答.

解答 解:(1)溶液呈强酸性,说明溶液中肯定含有H+,而H+与CO32-反应发生反应而不能共存,说明溶液中肯定不含有CO32-;
(2)CCl4层呈紫红色,说明有I2,这是由于I-被氯气氧化所产生的,从而说明溶液中含有I-,而I-与Fe3+、MnO4-、NO3-和H+能发生氧化还原反应,而不能共存,说明溶液中肯定不含有MnO4-、Fe3+、NO3-;
(3)根据实验(3)现象:溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,而Fe3+、Al3+能与碱反应产生沉淀,说明溶液中肯定不含有Fe3+、Mg2+、Al3+;
(4)取出部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,说明溶液中肯定含有Ba2+,而Ba2+能与SO42-产生沉淀,说明溶液中不含SO42-;
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明一定含有NH4+,
①综上所述:一定存在的离子是NH4+、Ba2+、I-,一定不存在的离子是Al3+、Fe3+、MnO4-、SO42-、CO32-、NO3-,不能确定是否含K+、Na+、Cl-,
故答案为:NH4+、Ba2+、I-;Al3+、Fe3+、MnO4-、SO42-、CO32-、NO3-;K+、Na+、Cl-;
②(2)(4)步骤中发生的离子方程式分别为Cl2+2I-═I2+2Cl-、Ba2++CO32-═BaCO3↓,故答案为:Cl2+2I-═I2+2Cl-;Ba2++CO32-═BaCO3↓.

点评 本题考查物质的检验及鉴别,为高频考点,把握常见离子之间的反应、离子检验等为推断的关键,侧重分析与推断能力的综合考查,题目难度不大.

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