Question

8．有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-、SO₃^2-、Cu²⁺，取該溶液實(shí)驗(yàn)如下：
①取少量該溶液，加幾滴石蕊試液，溶液變紅色
②取少量該溶液，適當(dāng)濃縮，加Cu片和濃H₂SO₄，加熱，有無色氣體產(chǎn)生，后在空氣中又變成紅棕色
③取少量該溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成
④取③中上層清液，加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，且不溶于HNO₃
⑤取少量該溶液，加NaOH溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時(shí)沉淀部分溶解
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷：
（1）溶液中肯定存在的離子是Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-．
（2）溶液中肯定不存在的離子是Fe²⁺、HCO₃^-、SO₃^2-、Cu²⁺．
（3）不能確定的離子是Na⁺、Cl^-，為進(jìn)一步確定可能存在的離子，應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是①用焰色反應(yīng)來判斷Na⁺、②再另取少量該溶液，往其中滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液后，取上層澄清液少許，往其中滴加含HNO₃的AgNO₃溶液，看是否有白色沉淀生成，來判斷是否含Cl^-．

Answer 1

分析 依據(jù)溶液無色，可排除有色的Fe²⁺、Cu²⁺；①加幾滴石蕊試液，溶液變紅色，數(shù)目溶液呈酸性，則一定不存在CO₃^-；
②Cu片和濃H₂SO₄，加熱，有無色氣體產(chǎn)生，后在空氣中又變成紅棕色，該氣體為二氧化氮，則一定存在NO₃^-；
③加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀為硫酸鋇，則一定含有SO₄^2-或SO₃^2-；
④�、壑猩蠈忧逡海�加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，且不溶于HNO₃，不能確定是否含Cl^-；
⑤加NaOH溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時(shí)沉淀部分溶解，確定含有Mg²⁺、Al³⁺，則一定不存在HCO₃^-、SO₃^2-，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：因?yàn)槭菬o色透明溶液，F(xiàn)e²⁺是淺綠色、Cu²⁺是藍(lán)色，故原溶液中一定不存在Fe²⁺、Cu²⁺；
①取少量該溶液，加幾滴石蕊試液，溶液變紅色，說明溶液顯酸性，故一定不含HCO₃^-；
②取少量該溶液，濃縮，加Cu片和濃H₂SO₄，加熱，有無色氣體產(chǎn)生，后在空氣中又變成紅棕色，無色氣體是NO，紅色氣體為NO₂，故溶液中存在NO₃^-；
③取少量該溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，故溶液中含有SO₄^2-或SO₃^2-；
④�、壑猩蠈忧逡�，加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，且不溶于HNO₃不能確定是否含有Cl^-，因?yàn)棰壑幸�入了氯離子；
⑤取少量該溶液，加NaOH溶液，有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時(shí)沉淀部分溶解，鎂離子與鋁離子都生成沉淀，沉淀部分溶解，即氫氧化鋁溶解，氫氧化鎂不溶，故一定含有 Mg²⁺、Al³⁺，根據(jù)離子共存則一定不存在HCO₃^-、SO₃^2-，結(jié)合③可知一定存在SO₄^2-，
（1）依據(jù)以上分析，溶液中一定存在的離子是：Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-，
故答案為：Mg²⁺、Al³⁺、NO₃^-、SO₄^2-；
（2）依據(jù)以上分析，溶液中一定不存在的離子是：Fe²⁺、HCO₃^-、SO₃^2-、Cu²⁺，
故答案為：Fe²⁺、HCO₃^-、SO₃^2-、Cu²⁺；
（3）不能確定是否存在的離子是Na⁺、Cl^-，為進(jìn)一步確定可能存在的離子，應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是：①用焰色反應(yīng)來判斷Na⁺、②再另取少量該溶液，往其中滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液后，取上層澄清液少許，往其中滴加含HNO₃的AgNO₃溶液，看是否有白色沉淀生成，來判斷是否含Cl^-，
故答案為：Na⁺、Cl^-；①用焰色反應(yīng)來判斷Na⁺、②再另取少量該溶液，往其中滴加足量的Ba（NO₃）₂溶液后，取上層澄清液少許，往其中滴加含HNO₃的AgNO₃溶液，看是否有白色沉淀生成，來判斷是否含Cl^-．

點(diǎn)評 本題考查常見離子的檢驗(yàn)，題目難度中等，熟練掌握常見離子的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法為解答關(guān)鍵，注意明確檢驗(yàn)離子是否存在是，必須排除干擾離子，如③中引入了氯離子，則④中無法判斷原溶液中是否含有氯離子．