Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H⁺、NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取該溶液進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
（1）用pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液呈強(qiáng)酸性；
（2）取部分溶液，加入CCl₄及數(shù)滴氯水，經(jīng)振蕩后CCl₄層呈紫紅色；
（3）另取部分溶液，加入稀NaOH 溶液使其變?yōu)閴A性，溶液中無沉淀生成；
（4）取部分上述堿性溶液，加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)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)；
根據(jù)第（1）步實(shí)驗(yàn)，可確定溶液中一定不存在的離子是

 

；根據(jù)上述全部實(shí)驗(yàn)事實(shí)，確定該溶液中肯定含有的離子是

 

；針對(duì)還不能確定是否存在的陽離子，可以采取的檢驗(yàn)方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見陽離子的檢驗(yàn),常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題

分析：有一瓶澄清的溶液，其中可能含有H⁺、NH₄⁺、K⁺，Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、Cl^-和I^-．取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①用pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液為強(qiáng)酸性；排除CO₃^2-的存在；
②另取部分溶液，加入CCl₄及數(shù)滴氯水，經(jīng)振蕩后CCl₄層呈紫紅色，說明含有I^-；則不能含有Fe³⁺，因?yàn)镮^-具有還原性，F(xiàn)e³⁺具有氧化性；
③另取部分溶液，加入稀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⁺；
④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-；
⑤將（3）得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)，此氣體為氨氣，故一定存在NH 4+，據(jù)此分析解答即可．

解答： 解：①溶液呈強(qiáng)酸性，所以溶液中不存在與強(qiáng)酸反應(yīng)的CO₃^2-離子；
②碘離子能和氯水反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘在四氯化碳中呈紫色，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中含有I^-，由于碘離子與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故不存在Fe³⁺；
③鎂離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中不存在與氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀的Mg²⁺；
④鋇離子和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中有與Na₂CO₃溶液反應(yīng)生成白色沉淀的Ba²⁺，如果有Ba²⁺離子，溶液中就沒有SO₄^2-；
⑤銨根離子在加熱條件下與氫氧化鈉反應(yīng)生成能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氨氣，這是銨根離子的特征反應(yīng)；通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷，溶液中有NH₄⁺，
通過以上現(xiàn)象不能判斷溶液中是否含有K⁺、Na⁺、Cl^-；故通過焰色反應(yīng)可以繼續(xù)確定，若焰色反應(yīng)為黃色，則含有鈉離子，若焰色反應(yīng)為紫色，則含有鉀離子，故一定含有的離子為NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；一定不含有Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；故答案為：Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-；I^-、NH₄⁺、Ba²⁺；焰色反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng)：考查的是常見離子的檢驗(yàn)，要注意的是：焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)不是單質(zhì)的性質(zhì)，要觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時(shí)，必須透過藍(lán)色鈷玻璃，除去鈉元素的干擾，才能觀察到鉀元素焰色反應(yīng)的顏色．題目難度中等．