Question

由若干种可溶性物质组成的固体混合物X，可能含有的阳离子和阴离子分别是：

阳离子	Na+Mg2+Al3+Ag+Ba2+
阴离子	OH-   Cl-   SO42-  CO32-

为了鉴定其中的离子，现进行如下实验，试根据实验现象和要求填空．
（1）取少许该白色固体加水溶解，最后得到无色溶液；用pH试纸检测得到溶液显示强碱性．则X中一定不存在的离子是

 

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（2）向溶液中滴加盐酸溶液，刚开始无沉淀，后有沉淀生成，继续滴加沉淀消失，并有无色无味气体逸出．则由（1）和（2）可得出的结论是：X中一定存在的离子有

 

；又可确定X中一定不存在的离子有

 

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（3）若组成X的物质有三种（均为常见物质），则可能是（用化学式表示，写出一组即可）

 

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（4）尚待检验的阴离子是

 

，简述检验方法：

 

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Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：（1）最后得到无色溶液，说明没有难溶物生成；用pH试纸检测溶液显示强碱性，一定不含Mg²⁺、Ag⁺；
（2）加入盐酸生成了沉淀，继续滴加盐酸沉淀溶解，说明溶液中一定存在偏铝酸根离子；有无色无味气体逸出，说明一定存在铝离子和碳酸根离子；
（3）根据一定存在的离子“CO₃^2-、Al³⁺、OH^-、Na⁺，Cl^-和SO₄^2-至少存在一种”组合成三种可溶物即可；
（4）可能存在的离子为氯离子和硫酸根离子，选用的检验试剂分别为硝酸银和氯化钡，由于硫酸根离子能够与银离子生成硫酸银沉淀，影响氯离子检验，所以需要先检验硫酸根离子再检验氯离子．

解答： 解：（1）取少许该白色固体加水溶解，最后得到无色溶液，说明溶液中没有生成难溶于水的物质，用pH试纸检测，溶液呈强碱性，能够与氢氧根离子生成沉淀的离子一定不存在，即X中一定不存在银离子、镁离子；
故答案为：Ag⁺、Mg²⁺；
（2）向溶液中滴加盐酸溶液，刚开始无沉淀，后有沉淀生成，继续滴加沉淀消失，说明溶液中一定含有偏铝酸根离子，X中一定含有氢氧根离子和铝离子；有无色无味气体逸出，说明溶液中一定含有碳酸根离子，一定没有钡离子，剩下能够与氢氧根离子结合成强碱的只有钠离子，所以一定含有钠离子；固体混合物X都是可溶物，铝离子只能结合氯离子或者硫酸根离子，即氯离子和硫酸根离子至少存在一种；
所以一定含有的离子为：CO₃^2-、Al³⁺、OH^-、Na⁺，Cl^-和SO₄^2-至少存在一种；一定不存在的离子为：Ba²⁺；
故答案为：CO₃^2-、Al³⁺、OH^-、Na⁺，Cl^-和SO₄^2-至少存在一种；Ba²⁺；
（3）固体X为可溶物，由CO₃^2-、Al³⁺、OH^-、Na⁺，Cl^-和SO₄^2-至少存在一种物质离子组成，可能为碳酸钠、氢氧化钠、氯化铝，或者碳酸钠、氢氧化钠、硫酸铝，
故答案为：Na₂CO₃、NaOH、AlCl₃（或Na₂CO₃、NaOH、Al₂（SO₄）₃；
（4）依据上述分析可知，Cl^-和SO₄^2-至少存在一种，需要进一步检验离子的存在；若先检验氯离子，硫酸根离子能够与硝酸银生成硫酸银沉淀干扰氯离子检验，所以必须先检验硫酸根离子，检验硫酸根离子方法为：用硝酸酸化后滴加Ba（NO₃）₂溶液观察是否有白色沉淀生成，若有白色沉淀生成，说明溶液中存在硫酸根离子，否则没有硫酸根离子；检验氯离子方法为：若上述实验无沉淀，则继续加入AgNO₃溶液观察是否有白色沉淀生成，有白色沉淀生成，说明存在氯离子，否则不含氯离子；若有硫酸钡沉淀，则至沉淀完全后取上层清液滴加AgNO₃溶液观察是否有白色沉淀生成，若生成了白色沉淀，说明存在氯离子，否则不含氯离子，
故答案为：Cl^-、SO₄^2-；先加入足量Ba（NO₃）₂，有白色沉淀，过滤后加入AgNO₃，有白色沉淀，可以证明．

点评：本题考查了常见离子的检验方法，涉及的内容较多，注意检验氯离子和硫酸根离子时检验的先后顺序及检验方法，注意推断过程的严密性，本题难度中等．