Question

有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH

+ 4

、K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO

- 3

、I^-，取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①用pH試紙測得該溶液呈酸性．
②取部分溶液，加入數(shù)滴新制的氯水及少量CCl₄，經(jīng)振蕩、靜置后，CCl₄層呈紫紅色．
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在整個(gè)滴加過程中無沉淀生成．
④取部分上述堿性溶液，加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成．
⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)回答問題：
（1）由步驟①知，溶液中一定不存在

 

（2）由步驟②知，溶液中含有

 

，一定不存在

 

和

 

．
（3）由步驟③可排除

 

、

 

的存在．
（4）由步驟④知，溶液中含有

 

，由此可排除

 

的存在．
（5）由步驟⑤知，溶液中含有

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)中不能確定是否存在的離子可用

 

（操作名稱）進(jìn)行檢驗(yàn)．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：根據(jù)澄清溶液可知，原溶液沒有相互反應(yīng)的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)①：用pH試紙測得該溶液呈酸性，排除與該離子反應(yīng)的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)②現(xiàn)象判斷存在的離子，排除與該離子反應(yīng)的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象，結(jié)合Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀來判斷存在的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)④現(xiàn)象，結(jié)合Ba²⁺能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀來判斷存在的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)⑤現(xiàn)象，能和氫氧根離子反應(yīng)產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氨氣的離子是銨根離子．

解答： 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)①現(xiàn)象：溶液呈強(qiáng)酸性，說明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說明溶液中肯定不含有CO₃^2-；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)②現(xiàn)象：CCl₄層呈紫紅色，說明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產(chǎn)生的，從而說明溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺或NO₃^-、H^+-發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象：溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產(chǎn)生，而Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)④現(xiàn)象：取出部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，說明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能與SO₄^2-產(chǎn)生沉淀，說明溶液中不含SO₄^2-；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)⑤現(xiàn)象：產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，則該氣體為氨氣，說明溶液中肯定含NH₄⁺；
（1）由步驟①知，溶液中一定不存在，故答案為：CO₃^2-；
（2）②中I^-被氯氣氧化，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，一定存在I^-，I^-與Fe³⁺或NO₃^-、H^+-發(fā)生反應(yīng)而不能共存，一定不存在Fe³⁺、NO₃^-，
故答案為：I^-；Fe³⁺；NO₃^-；
（3）堿性溶液中不存在的離子是：Mg²⁺、Al³⁺，由步驟③可排除Mg²⁺、Al³⁺，故答案為：Mg²⁺、Al³⁺；
（4）由步驟④知，白色沉淀為硫酸鋇，溶液中含有Ba²⁺，不含SO₄^2-，故答案為：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）由步驟⑤知，溶液中含有NH₄⁺，故答案為：NH₄⁺；
（6）由上述分析可知，K⁺不能確定，應(yīng)利用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)，故答案為：焰色反應(yīng)．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)的鑒別和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，把握物質(zhì)的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力為解答的關(guān)鍵，注意常見離子的檢驗(yàn)方法，題目難度不大．