Question

6．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^-，取该溶液实验如表所示：

实验步骤	实验现象
a．取少量该溶液，加几滴甲基橙	溶液变红色
b．取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热	有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
c．取少量该溶液，加BaCl2溶液	有白色沉淀生成
d．取少量该溶液，加AgNO3溶液	有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
e．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

由此判断：
（1）溶液中肯定存在的离子有：NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-，液中肯定不存在的离子有：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-，还需进一步实验才能确定是否存在K⁺． （填离子符号）
（2）请写出步骤b中溶液中所发生的离子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

Answer 1

分析 因是无色透明溶液，则不含有Fe²⁺，由（1）知溶液显酸性，则不存在HCO₃^-；由（2）知有NO生成，原溶液中含NO₃^-，则一定不含Fe²⁺、I^-（具有还原性）；由（3）知有SO₄^2-存在，则原溶液不含Ba²⁺；由（4）可知溶液含Cl^-，由⑤知含Mg²⁺、Al³⁺，以此解答该题．

解答 解：（1）由以上分析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^-，不能确定的有：K⁺、Cl^-，
故答案为：NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-；I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；K⁺；
（2）溶液中存在硝酸盐，在酸性条件下具有强氧化性，可与铜发生氧化还原反应，反应的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

点评 本题考查无机物的推断，侧重考查常见离子的检验和鉴别，是高考中的常见题型，综合性强，有利于培养学生的逻辑推理能力和实验设计能力，掌握元素化合物性质是关键，注意掌握常见离子的检验，难度中等．