Question

2．有一瓶澄清溶液，其中可能含有可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-．取该溶液进行以下实验：
（1）填写表中开空白：

实验步骤	肯定不存在的离子
①用PH试纸检验，溶液呈强酸性
②取出部分溶液，加入少量CCl4和数滴新制氯水，振荡，精置CCl4层呈紫红色
③另取出部分溶液，向其加入NaOH溶液，使溶液从酸性变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，均无沉淀产生
④取③中的部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
⑤另取③中的部分碱性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成

（2）根据以上事实，该溶液中肯定存在的离子是Ba²⁺、I^-、NH₄⁺．

Answer 1

分析 根据澄清溶液得，原溶液没有相互反应的离子；
①根据实验①溶液呈强酸性判断氢离子一定存在，与氢离子反应的离子不能够共存；
②根据实验②加入少量CCl₄及数滴新制氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色，说明溶液中一定含有碘离子，能够与碘离子反应的离子不共存；
③根据实验③加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产判断凡是与氢氧根离子反应生成沉淀的离子不存在；
④根据实验④另取部分上述碱性溶液加热，有气体生成，且气体能使红色的石蕊试纸变蓝，说明生成的气体是碱性气体，符合条件的只有NH₄⁺，凡是与铵根离子反应的离子不共存；
⑤根据实验④另取部分上述碱性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，可知一定含有Ba²⁺，排除与该离子反应的离子；
由上述分析判断一定存在的离子、不能确定的离子．

解答 解：①根据实验①现象：溶液呈强酸性，说明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺与CO₃^2-反应发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含有CO₃^2-，故答案为：CO₃^2-；
②根据实验②现象：CCl₄层呈紫红色，说明有I₂，这是由于I^-被氯气氧化所产生的，从而说明溶液中含有I^-，而I^-与Fe³⁺、NO₃^-和H⁺能发生氧化还原反应，而不能共存，说明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
故答案为：NO₃^-、Fe³⁺；
③根据实验③现象：溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，而Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能与碱反应产生沉淀，说明溶液中肯定不含有Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
故答案为：Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
④④根据实验④另取部分上述碱性溶液加热，有气体生成，且气体能使红色的石蕊试纸变蓝，说明生成的气体是碱性气体，符合条件的只有NH₄⁺，说明溶液中肯定不含有NO₃^-、SO₄^2-；
故答案为NO₃^-、SO₄^2-
⑤根据实验⑤现象：取出部分上述碱性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，说明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能与SO₄^2-产生沉淀，说明溶液中不含SO₄^2-；
故答案为：SO₄^2-；
（2）由上述实验事实确定，该溶液中肯定存在的离子是：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺；故答案为：Ba²⁺、I^-、NH₄⁺．

点评 本题考查物质的检验及鉴别，为高频考点，把握常见离子之间的反应、离子检验等为推断的关键，侧重分析与推断能力的综合考查，题目难度不大．