Question

2．某無色透明溶液可能含有下列離子：K⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、AlO₂^-、NO₃^━、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Br^-、I^-、Cl^-．取該溶液按如下步驟進行實驗．
（1）請你根據(jù)下表Ⅰ欄中的實驗結果，回答Ⅱ欄中有關問題：

Ⅰ實驗結果	Ⅱ回答問題
①取原溶液少許，滴加足量氯水，產(chǎn)生沉淀；過濾，濾液加CCl4，振蕩后，CCl4層未變色．	①該步實驗說明溶液中不存在Br-離子I-．
②取原溶液少許，加入銅片和稀硫酸共熱，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色．	②該步實驗發(fā)生反應的離子方程式為 8H++2NO3-（�。�+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O．
③取原溶液少許，加鹽酸酸化后，加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入過量氨水，沉淀不消失．	③產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式為Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．
④取原溶液少許，滴加2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色立即褪去．	④該步實驗說明溶液中存在SO32-離子．
⑤取原溶液少許，加足量Ba（NO3）2溶液產(chǎn)生白色沉淀，過濾；往洗滌后的沉淀中加入足量鹽酸，沉淀部分溶解，有無色氣體產(chǎn)生．	⑤未溶解的白色沉淀是BaSO4；將氣體通入品紅溶液的現(xiàn)象是品紅溶液褪色．
⑥取步驟⑤所得濾液，加HNO3酸化后，再加AgNO3溶液，溶液中析出白色沉淀．	⑥該步驟是否有意義有（填“有”或“無”）．

（2）綜上，該溶液的pH＞（填“＞”、“＜”或“=”）7；該溶液中一定存在的陽離子是K⁺，不能確定是否存在的離子是CO₃^2-；現(xiàn)欲取原溶液檢驗其是否存在，是否要使用試劑，若不要使用試劑，其實驗方法是-；若要使用試劑，選用的試劑是（按使用的先后順序依次寫出）鹽酸、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水．

Answer 1

分析 無色溶液中一定不存在有色的離子：Fe³⁺、Cu²⁺，
（1）①取原溶液少許，滴加足量氯水，產(chǎn)生沉淀；過濾，濾液加CCl₄，振蕩后，CCl₄層未變色，則一定不存在溴離子和碘離子；
②生成的氣體為NO，則原溶液中一定含有硝酸根離子，相當于銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮氣體和水，據(jù)此寫出反應的離子方程式；
③取原溶液少許，加鹽酸酸化后，加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入過量氨水，沉淀不消失，該白色沉淀為氫氧化鋁，說明原溶液中含有偏鋁酸根離子；
④取原溶液少許，滴加2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色立即褪去，說明原溶液中含有還原性離子，只能為亞硫酸根離子；
⑤取原溶液少許，加足量Ba（NO₃）₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，過濾；往洗滌后的沉淀中加入足量鹽酸，沉淀部分溶解，有無色氣體產(chǎn)生，無色氣體為二氧化硫，還可能含有二氧化碳，生成的沉淀為亞硫酸鋇和硫酸鋇的混合物，則原溶液中一定含有硫酸根離子；二氧化硫具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色；
⑥該步實驗是為了檢驗氯離子，以上操作中無法證明是否含有氯離子，所以該步存在有意義；
（2）根據(jù)以上分析判斷一定不存在的離子，然后判斷溶液酸堿性；根據(jù)碳酸根離子的檢驗方法解答．

解答 解：溶液無色，則一定不存在有色的離子：Fe³⁺、Cu²⁺，
（1）①取原溶液少許，滴加足量氯水，產(chǎn)生沉淀；過濾，濾液加CCl₄，振蕩后，CCl₄層未變色，由于碘單質、溴單質的四氯化碳溶液為有色的，所以原溶液中一定不存在的離子為：Br^-；I^-，
故答案為：Br^-；I^-；
②取原溶液少許，加入銅片和稀硫酸共熱，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色，則無色氣體為NO，發(fā)生反應為：8H⁺+2NO₃^-（稀）+3Cu=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，說明溶液中一定含有NO₃^-，
故答案為：8H⁺+2NO₃^-（�。�+3Cu=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
③取原溶液少許，加鹽酸酸化后，加入氨水有白色沉淀生成，繼續(xù)加入過量氨水，沉淀不消失，該沉淀為氫氧化鋁，反應的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
④取原溶液少許，滴加2滴酸性高錳酸鉀溶液，紫色立即褪去，證明原溶液中一定含有還原性離子SO₃^2-，則一定不存在鋇離子，
故答案為：SO₃^2-； 
⑤取原溶液少許，加足量Ba（NO₃）₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，過濾；往洗滌后的沉淀中加入足量鹽酸，沉淀部分溶解，有無色氣體產(chǎn)生，無色氣體中一定含有二氧化硫，二氧化硫能夠使品紅溶液褪色；溶解的沉淀為亞硫酸鋇，不溶的沉淀為BaSO₄，則原溶液中一定含有SO₄^2-，
故答案為：BaSO₄；品紅溶液褪色；
⑥根據(jù)以上分析可知，無法確定溶液中是否含有氯離子，該步存在目的是證明氯離子的存在情況，是有意義的，
故答案為：有；
（2）根據(jù)分析可知，原溶液中一定含有SO₃^2-，亞硫酸根離子部分水解，溶液顯示堿性，則溶液的pH＞7；根據(jù)溶液電中性可知，該溶液中一定存在K⁺；無法確定是否含有CO₃^2-，由于原溶液中含有亞硫酸根離子，則需要用鹽酸將碳酸根離子、亞硫酸根離子轉化成二氧化碳、二氧化硫氣體，然后用酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，用品紅溶液證明二氧化硫已經(jīng)除盡，最后用澄清石灰水證明產(chǎn)生的氣體中是否含有二氧化碳，從而判斷原溶液中是否含有碳酸根離子，所以需要的試劑有：鹽酸、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水，
故答案為：＞；K⁺；CO₃^2-；鹽酸、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水．

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，題目難度中等，明確常見離子性質及檢驗方法為解答關鍵，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析能力及靈活應用基礎知識的能力，根據(jù)電荷守恒判斷硫酸根離子的存在情況為易錯點．