Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、I^-，取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸测得该溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入数滴新制的氯水及少量CCl₄，经振荡、静置后，CCl₄层呈紫红色；
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在整个滴加过程中无沉淀生成；
④取部分上述碱性溶液，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，
⑤将③得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
根据上述实验事实确定：
（1）写出②所发生反应的离子方程式

 

；
（2）该溶液中肯定存在的离子是

 

；
（3）该溶液中肯定不存在的离子是

 

．

Answer 1

分析：根据澄清溶液可知，原溶液没有相互反应的离子；
根据实验①：用pH试纸测得该溶液呈酸性，排除与该离子反应的离子；
根据实验②现象判断存在的离子，排除与该离子反应的离子；
根据实验③现象，结合Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能与碱反应产生沉淀来判断存在的离子；
根据实验④现象，结合Ba²⁺能与碳酸钠反应产生沉淀来判断存在的离子；
根据实验⑤现象，能和氢氧根离子反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气的离子是铵根离子．

解答：解：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-发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含有CO₃^2-；
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^+-发生反应而不能共存，说明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
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⁺；
根据实验④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-；
根据实验⑤现象：产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该气体为氨气，说明溶液中肯定含NH₄⁺；
综上所述，在提供的离子中肯定含有的离子为：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺，肯定不含有的离子为：NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，还不能确定的离子为：Cl^-，
（1）②中I^-被氯气氧化，所发生反应的离子方程式为：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，故答案为：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
（2）在提供的离子中肯定含有的离子为：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺，故答案为：NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；
（3）该溶液中肯定不存在的离子是：Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，
故答案为：Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-．

点评：本题主要考查了根据实验现象判断离子共存，要掌握根据实验现象判断存在的离子，排除与该离子反应的离子．