Question

（1）某待測液中可能含有A1³⁺、Fe³⁺、K⁺、NH₄⁺、C1^-等離子，現(xiàn)通過如下實(shí)驗(yàn)對其中的陽離子進(jìn)行檢驗(yàn)：
a取少量待測液，仔細(xì)觀察，呈無色；
b向上述待測液中滴加NaOH溶液，有白色沉淀生成，NaOH溶液過量后沉淀又完全溶解．實(shí)驗(yàn)過程中還有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)．
據(jù)此可以判斷該待測液中一定含有的陽離子是______，一定沒有的陽離子是______．還有一種陽離子沒有檢驗(yàn)，檢驗(yàn)這種離子的實(shí)驗(yàn)方法是（填寫實(shí)驗(yàn)名稱）______，現(xiàn)象是______．
（2）溴水和氯化鐵溶液是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常用試劑，濃度較小時(shí)，溶液均呈黃色．某同學(xué)在探究鐵的化合物的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．請你參與討論．
實(shí)驗(yàn)操作：向20mL的FeSO₄溶液中，滴加濃溴水，振蕩．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液由淺綠色（近乎無色）變成黃色．
a溶液顏色發(fā)生改變的原因可能是______（用選項(xiàng)符號(hào)表示）．
①使溶液呈黃色的微粒是Br₂　　　　　　
②使溶液呈黃色的微粒是Fe³⁺
③使溶液呈黃色的微粒是Fe³⁺和Br₂
b為進(jìn)一步探究溴水和FeSO₄溶液是否發(fā)生了反應(yīng)，下列是該同學(xué)設(shè)計(jì)的一些實(shí)驗(yàn)方案：

	操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
方案1	取少量黃色溶液，加入NaOH	最終生成紅褐色沉淀，說明溴水和FeSO4溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
方案2	取少量黃色溶液，加入淀粉碘化鉀溶液	溶液變藍(lán)色，說明未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
方案3	取少量黃色溶液，加入四氯化碳，振蕩	下層溶液呈橙紅色，說明未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

①方案1的結(jié)論是否合理______（填“合理”或“不合理”）．
②方案2的結(jié)論明顯不合理，可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．
③方案3的結(jié)論也不合理，理由是______．
④你認(rèn)為判斷溴水和FeSO₄溶液是否反應(yīng)的最簡單方法是（填“操作”“現(xiàn)象”“結(jié)論”）：______．

Answer 1

解：（1）取少量溶液呈無色判斷，溶液中一定不含F(xiàn)e³⁺；向上述待測液中滴加NaOH溶液，有白色沉淀生成，NaOH溶液過量后沉淀又完全溶解．實(shí)驗(yàn)過程中還有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)．證明生成的沉淀是氫氧化鋁，氫氧化鋁溶解于氫氧化鈉溶液中，證明原溶液中含Al³⁺；產(chǎn)生的氣體根據(jù)現(xiàn)象變化判斷為是氨氣，原溶液中含NH₄⁺；未檢出的陽離子是K⁺離子；利用金屬元素的焰色反應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證，透過藍(lán)色鈷玻璃呈紫色證明含有鉀離子，
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺；Fe³⁺；焰色反應(yīng)；透過藍(lán)色鈷玻璃呈紫色；
（2）a溶液由淺綠色（近乎無色）變成黃色．，加入溴水的溶液，溴單質(zhì)濃度較小時(shí)，溶液均呈黃色；Fe³⁺的溶液呈黃色；溶液顏色改變的原因可能為溴單質(zhì)的顏色、或三價(jià)鐵離子的顏色或二者混合形成的顏色，所以選項(xiàng)溶液顏色發(fā)生改變的原因可能是①②③；故答案為：①②③；
①取少量黃色溶液，加入NaO最終生成紅褐色沉淀，不一定說明溴水和FeSO₄溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)闅溲趸�鈉和亞鐵離子反應(yīng)生成的氫氧化亞鐵白色沉淀會(huì)迅速變?yōu)榛揖G色最后生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，所以不合理，故答案為：不合理；
②取少量黃色溶液，加入淀粉碘化鉀溶液，溶液變藍(lán)色，不一定說明未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)殇鍐钨|(zhì)與亞鐵離子反應(yīng)生成的三價(jià)鐵離子會(huì)氧化碘離子生成單質(zhì)碘，溴單質(zhì)過量也可以出現(xiàn)此現(xiàn)象，發(fā)生的可能反應(yīng)為：Br₂+2I^-=I₂+2Br^-，故答案為：Br₂+2I^-=I₂+2Br^-；
③取少量黃色溶液，加入四氯化碳，振蕩，下層溶液呈橙紅色，不一定說明未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，若溴水過量，加入四氯化碳也會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象，故答案為：溴水可能過量；
④判斷溴水和FeSO₄溶液是否反應(yīng)的最簡單方法是只需檢驗(yàn)有無三價(jià)鐵離子生成就可以證明發(fā)生反應(yīng)，方法為：取少量溶液，滴加KSCN溶液呈血紅色，F(xiàn)eSO₄與溴水反應(yīng)生成Fe³⁺，
故答案為：取少量溶液，滴加KSCN溶液呈血紅色，F(xiàn)eSO₄與溴水反應(yīng)生成Fe³⁺．
分析：（1）取少量溶液呈無色判斷，溶液中一定不含F(xiàn)e³⁺；向上述待測液中滴加NaOH溶液，有白色沉淀生成，NaOH溶液過量后沉淀又完全溶解．實(shí)驗(yàn)過程中還有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)．證明生成的沉淀是氫氧化鋁，氫氧化鋁溶解于氫氧化鈉溶液中，證明原溶液中含Al³⁺；產(chǎn)生的氣體根據(jù)現(xiàn)象變化判斷為是氨氣，原溶液中含NH₄⁺；未檢出的陽離子是K⁺離子；利用金屬元素的焰色反應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證；
（2）a溶液由淺綠色（近乎無色）變成黃色．，加入溴水的溶液，溴單質(zhì)濃度較小時(shí)，溶液均呈黃色；Fe³⁺的溶液呈黃色；溶液顏色改變的原因可能為溴單質(zhì)的顏色、或三價(jià)鐵離子的顏色或二者混合形成的顏色；
b進(jìn)一步探究溴水和FeSO₄溶液是否發(fā)生了反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程，依據(jù)步驟和反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷；生成三價(jià)鐵離子是最簡單的檢驗(yàn)方法；檢驗(yàn)溴的存在判斷，溴單質(zhì)可能反應(yīng)后過量，也可以不反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生對應(yīng)現(xiàn)象；檢驗(yàn)時(shí)加入氫氧化鈉溶液最終生成紅褐色沉淀，可以是氫氧化亞鐵氧化得到．
點(diǎn)評：本題考查了常見離子的檢驗(yàn)方法分析，現(xiàn)象的判斷應(yīng)用，反應(yīng)的產(chǎn)物判斷，主要是反應(yīng)是否進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的假設(shè)和驗(yàn)證，鐵及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，離子檢驗(yàn)方法是解題關(guān)鍵．