Question

有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-的幾種．取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
（1）用pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液呈強(qiáng)酸性，排除

 

存在．
（2）取出部分溶液，加入少量CCl₄及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩，CCl₄層呈紫紅色，排除

 

 

存在．
（3）另取部分溶液，逐漸向其中加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，均無(wú)沉淀產(chǎn)生，則可排除

 

存在．取部分堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．
（4）另取部分上述堿性溶液，向其中加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成．證明

 

存在，又排除

 

存在．
（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定：
①該溶液中肯定存在的離子是

 

；
②肯定不存在的離子是

 

；
③還不能確定是否存在的離子是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：根據(jù)澄清溶液得，原溶液沒(méi)有相互反應(yīng)的離子；
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（1）溶液呈中性判斷氫離子一定存在，與氫離子反應(yīng)的離子不能夠共存；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（2）加入少量CCl₄及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CCl₄層呈紫紅色，說(shuō)明溶液中一定含有碘離子，能夠與碘離子反應(yīng)的離子不共存；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（3）加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，溶液均無(wú)沉淀產(chǎn)判斷凡是與氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀的離子不存在；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（4）另取部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，可知一定含有碳酸根離子，排除與該離子反應(yīng)的離子；
（5）用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)含有的金屬陽(yáng)離子．

解答： 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（1）現(xiàn)象：溶液呈強(qiáng)酸性，說(shuō)明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說(shuō)明溶液中肯定不含有CO₃^2-，故答案為：CO₃^2-；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（2）現(xiàn)象：CCl₄層呈紫紅色，說(shuō)明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產(chǎn)生的，從而說(shuō)明溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-和H⁺能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而不能共存，說(shuō)明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
故答案為：NO₃^-、Fe³⁺；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（3）現(xiàn)象：溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，溶液均無(wú)沉淀產(chǎn)生，而Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明溶液中肯定不含有Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
故答案為：Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（4）現(xiàn)象：取出部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，說(shuō)明溶液中肯定含有Ba²⁺，而B(niǎo)a²⁺能與SO₄^2-產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明溶液中不含SO₄^2-；
故答案為：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）由上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定，該溶液中肯定存在的離子是：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；
肯定不存在的離子是：Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、NO₃^-、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；
還不能確定是否存在的離子是：K⁺、Na⁺、Cl^-，
故答案為：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、NO₃^-、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-；K⁺、Na⁺、Cl^-；．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的檢驗(yàn)及鑒別，為高頻考點(diǎn)，把握常見(jiàn)離子之間的反應(yīng)、離子檢驗(yàn)等為推斷的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的綜合考查，題目難度不大．