Question

16．有一無(wú)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
（1）取少量該溶液，加幾滴甲基橙	溶液變紅色
（2）取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱	有無(wú)色氣體產(chǎn)生，氣體遇空氣可以變成紅棕色
（3）取少量該溶液，加BaCl2溶液	有白色沉淀生成
（4）�。�3）中上層清液，加AgNO3溶液	有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3
（5）取少量該溶液，加NaOH溶液	有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)沉淀部分溶解

由此判斷：
（1）溶液中肯定存在的離子是NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺，
溶液中肯定不存在的離子是I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；
溶液中可能存在的離子是K⁺、Cl^-．
（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證原溶液中可能存在的陰離子的方法（寫明操作、現(xiàn)象、結(jié)論）
取少許原溶液于試管中，先加入過(guò)量的硝酸鋇溶液，再往上層清液中滴加硝酸銀溶液，若出現(xiàn)白色沉淀則說(shuō)明含有Cl^-．

Answer 1

分析 因是無(wú)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）不能確定是否含Cl^-，因（3）引入Cl^-；由⑤知含Mg²⁺、Al³⁺．

解答 解：因是無(wú)色透明溶液，則不含有Fe²⁺，
根據(jù)（1）取少量該溶液，加幾滴紫色石蕊試液，溶液顯紅色，說(shuō)明溶液顯示酸性，所以HCO₃^-不存在；
根據(jù)（2）取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃硫酸，加熱有無(wú)色氣體產(chǎn)生，氣體（NO）遇空氣可以變成紅棕色（二氧化氮），說(shuō)明溶液中含有NO₃^-，則一定不含有I^-；
根據(jù)（3）取少量該溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，則含有SO₄^2-；
根據(jù)（4）取（3）中的上層清夜，加AgNO₃，有穩(wěn)定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，則（3）上清液中含有Cl^-，由于根據(jù)（3）中加入了氯化鋇，引入Cl^-，不能確定原溶液中是否存在Cl^-；
根據(jù)（5）取少量該溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)，沉淀部分溶解，則原溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺；
（1）綜上可知，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⁺；I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；K⁺、Cl^-；
（2）溶液中的可能存在的陰離子是Cl^-，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)先排除硫酸根的干擾，所以方法為：取少許原溶液于試管中，先加入過(guò)量的硝酸鋇溶液，再往上層清液中滴加硝酸銀溶液，若出現(xiàn)白色沉淀則說(shuō)明含有Cl^-，
故答案為：取少許原溶液于試管中，先加入過(guò)量的硝酸鋇溶液，再往上層清液中滴加硝酸銀溶液，若出現(xiàn)白色沉淀則說(shuō)明含有Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)和鑒別，是高考中的常見(jiàn)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(jiàn)離子的檢驗(yàn)，難度中等．