Question

9．有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH₄^-、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-，．
（1）用pH試紙檢驗(yàn)，溶液呈強(qiáng)酸性，可排除CO₃^2-的存在．
（2）取出部分溶液，加入少量CCl₄及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩后CCl₄層呈紫紅色，可排除Fe³⁺、NO₃^-的存在．
（3）另取部分溶液慢慢加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過程中及滴加完畢后，溶液均無沉淀產(chǎn)生，則可排除Mg²⁺、Al³⁺的存在．
（4）取部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，可證明Ba²⁺的存在，又排除SO₄^2-的存在．
（5）將（3）中得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．
（6）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定該溶液中肯定存在的離子是I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；肯定不存在的離子是CO₃^2-、Fe³⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺；不能確定是否存在的離子是K⁺、Na⁺、Cl^-．

Answer 1

分析 （1）用pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液呈現(xiàn)強(qiáng)酸性，與氫離子反應(yīng)的離子不能大量存在；
（2）四氯化碳溶液呈紫紅色，說明加入氯水后有碘單質(zhì)生成，原溶液中一定含有碘離子，碘離子反應(yīng)的離子不能大量存在；
（3）加入氫氧化鈉溶液的過程中沒有沉淀生成，說明一定不存在Mg²⁺、Al³⁺；
（4）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)離子共存判斷不能存在的離子；
（5）加熱該堿性溶液生成使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，該氣體為氨氣，證明溶液中存在銨根離子，
（6）根據(jù)以上分析判斷離子的存在情況．

解答 解：（1）溶液為強(qiáng)酸性，則溶液中存在大量氫離子，CO₃^2-能夠與氫離子反應(yīng)，所以原溶液中一定不存在CO₃^2-，故答案為：CO₃^2-；
（2）CCl₄層呈紫紅色，說明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化生成碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，從而說明溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-和H⁺發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-，
故答案為：Fe³⁺、NO₃^-；
（3）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Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，說明溶液中肯定不含有Mg²⁺、Al³⁺；故答案為：Mg²⁺、Al³⁺；
（4）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-，
故答案為：Ba²⁺；SO₄^2-；
（5）產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則該氣體為氨氣，說明溶液中肯定含NH₄⁺，反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
（6）根據(jù)以上分析可知，溶液中一定存在的離子為I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；一定不存在的離子為CO₃^2-、Fe³⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺；無法確定原溶液中是否存在K⁺、Na⁺、Cl^-，
故答案為：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；CO₃^2-、Fe³⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺；K⁺、Na⁺、Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查常見離子的檢驗(yàn)、離子共存的判斷，為高頻考點(diǎn)和常見題型，側(cè)重于元素化合物知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用的考查，題目難度中等，注意掌握常見離子的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，能夠根據(jù)離子共存、離子反應(yīng)現(xiàn)象判斷離子共存情況，明確檢驗(yàn)離子存在情況時(shí)必須排除干擾離子，確保檢驗(yàn)方案的嚴(yán)密性．