Question

6．有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、I^-、HCO₃^-，取該溶液實(shí)驗(yàn)如表所示：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
a．取少量該溶液，加幾滴甲基橙	溶液變紅色
b．取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱	有無色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色
c．取少量該溶液，加BaCl2溶液	有白色沉淀生成
d．取少量該溶液，加AgNO3溶液	有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
e．取少量該溶液，加NaOH溶液	有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時(shí)沉淀部分溶解

由此判斷：
（1）溶液中肯定存在的離子有：NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-，液中肯定不存在的離子有：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-，還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)才能確定是否存在K⁺． （填離子符號）
（2）請寫出步驟b中溶液中所發(fā)生的離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

Answer 1

分析 因是無色透明溶液，則不含有Fe²⁺，由（1）知溶液顯酸性，則不存在HCO₃^-；由（2）知有NO生成，原溶液中含NO₃^-，則一定不含F(xiàn)e²⁺、I^-（具有還原性）；由（3）知有SO₄^2-存在，則原溶液不含Ba²⁺；由（4）可知溶液含Cl^-，由⑤知含Mg²⁺、Al³⁺，以此解答該題．

解答 解：（1）由以上分析可知溶液中一定存在的離子是：NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺，溶液中肯定不存在的離子是：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-，不能確定的有：K⁺、Cl^-，
故答案為：NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-；I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；K⁺；
（2）溶液中存在硝酸鹽，在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，可與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．

點(diǎn)評 本題考查無機(jī)物的推斷，側(cè)重考查常見離子的檢驗(yàn)和鑒別，是高考中的常見題型，綜合性強(qiáng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，掌握元素化合物性質(zhì)是關(guān)鍵，注意掌握常見離子的檢驗(yàn)，難度中等．