Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺，Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取該溶液進行以下實驗：
①用pH試紙檢驗，表明溶液為強酸性；
②另取部分溶液，加人稀NaOH溶液使其變成堿性，溶液中無沉淀生成；
③取部分上述堿性溶液，加入Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；
④將②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；
⑤另取部分原溶液，加入CCl₄及數滴氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色．
根據上述實驗事實回答：
（1）該溶液中肯定含有的離子是______
（2）肯定不存在的離子是______．
（3）不能確定是否存在的離子是______若要確定其中的陽離子可采用的方法為______．

Answer 1

解：①溶液呈強酸性，所以溶液中不存在與強酸反應的CO₃^2-離子；
②鎂離子、鐵離子都和氫氧化鈉反應生成沉淀，通過實驗現象判斷，溶液中不存在與氫氧根離子反應生成沉淀的Mg²⁺、Fe³⁺；
③鋇離子和碳酸鈉反應生成白色沉淀，通過實驗現象判斷，溶液中有與Na₂CO₃溶液反應生成白色沉淀的Ba²⁺，如果有Ba²⁺離子，溶液中就沒有SO₄^2-；
④銨根離子在加熱條件下與氫氧化鈉反應生成能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氨氣，這是銨根離子的特征反應；通過實驗現象判斷，溶液中有NH₄⁺，
⑤碘離子能和氯水反應生成碘單質，碘在四氯化碳中呈紫色，通過實驗現象判斷，溶液中含有I^-；
通過以上現象不能判斷溶液中是否含有K⁺、Na⁺、Cl^-；一定含有的離子為NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；一定不含有Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；
故答案為：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；SO₄^2-、CO₃^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺；K⁺、Na⁺、Cl^-；焰色反應．
分析：有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺，Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取該溶液進行以下實驗：
①用pH試紙檢驗，表明溶液為強酸性；排除CO₃^2-的存在；
②另取部分溶液，加人稀NaOH溶液使其變成堿性，溶液中無沉淀生成；證明一定不存在Mg²⁺、Fe³⁺；
③取部分上述堿性溶液，加入Na₂CO₃溶液有白色沉淀生成；證明Ba²⁺存在；一定不含SO₄^2-；
④將②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；說明含有NH₄⁺離子；
⑤另取部分原溶液，加入CCl₄及數滴氯水，經振蕩后CCl₄層呈紫紅色．說明含有I^-．
點評：本題考查了常見離子的檢驗，考查物質的檢驗有：常見陽離子的檢驗、常見陰離子的檢驗、常見氣體的檢驗；要注意的是：焰色反應是元素的性質不是單質的性質，要觀察鉀元素的焰色反應時，必須透過藍色鈷玻璃，除去鈉元素的干擾，才能觀察到鉀元素焰色反應的顏色．題目難度中等．