Question

一种无色透明溶液中，可能含有下列离子：K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、HSO₃^-、HCO₃^-和Cl^-，取该溶液进行如下实验：
①将溶液滴在pH试纸上，呈红色．
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体析出，此气体遇空气则立即变成红棕色．
③取少许溶液滴入BaCl₂试液，则产生白色沉淀．
④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO₃试液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀．
⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解．根据以上现象判断，原溶液中肯定不存在的离子是

HCO₃^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HSO₃^-

；肯定存在的离子是

Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Mg²⁺

．

Answer 1

分析：①将溶液滴在pH试纸上，呈红色，说明溶液呈酸性，故HSO₃^-、HCO₃^-不存在；
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体析出，此气体遇空气则立即变成红棕色，说明有NO₃^-，又因为NO₃^-酸性条件下能氧化Fe²⁺，故没有Fe²⁺；
③取少许溶液滴入BaCl₂试液，则产生白色沉淀，说明有SO₄^2-，所以没有Ba²⁺；
④因为在③中加了BaCl₂试液，滴入AgNO₃试液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀，不能证明有Cl^-；．
⑤有部分白色沉淀溶解；说明原溶液中有Mg²⁺和Al³⁺．

解答：解：①将溶液滴在pH试纸上，呈红色，说明溶液呈酸性，因为HSO₃^-、HCO₃^-与H+能反应，故HSO₃^-、HCO₃^-不存在；
②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体析出，此气体遇空气则立即变成红棕色反应方程为：2NO+O₂=2NO₂，说明有NO₃^-，又因为NO₃^-酸性条件下能氧化Fe²⁺，故没有Fe²⁺；
③取少许溶液滴入BaCl₂试液，则产生白色沉淀，根据题目可知所给离子中只有SO₄^2-能与Ba²⁺生产沉淀，说明有SO₄^2-，所以没有Ba²⁺；
④因为在③中加了BaCl₂试液，所以滴入AgNO₃试液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀，不能证明有Cl^-；
⑤根据所给离子能与氢氧化钠产生白色沉淀，而且有部分白色沉淀溶解；说明生成的沉淀为Mg（OH）₂和Al（OH）₃；故原溶液中有Mg²⁺和Al³⁺．
故答案为：HCO₃^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HSO₃^-；Al³⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Mg²⁺．

点评：本题考查了常见离子的检验方法，同一溶液中连续加试剂时，要注意现加试剂对后续检验的影响．