Question

有一瓶澄清透明溶液，可能含有NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、NO₃^-、Cl^-中的一種或幾種．取該溶液進行以下實驗：
（1）溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙呈紅色；
（2）取部分溶液濃縮后加入銅片和濃硫酸共熱，有紅棕色氣體生成；
（3）取少量溶液，加入硝酸酸化的氯化鋇溶液，產生白色沉淀；
（4）將（3）中的沉淀濾出，濾液中加入硝酸銀溶液，生成白色沉淀；
（5）另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸轉變?yōu)閴A性，在滴加過程先看到生成沉淀，隨之沉淀部分溶解，并呈紅褐色．
根據上述實驗事實確定：在該溶液中肯定存在的離子是

Fe³⁺、NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2-

，肯定不存在的離子是

HCO₃^-、Ba²⁺、Fe²⁺

，不能確定是否存在的離子是

NH₄⁺、C1^-

．

Answer 1

分析：（1）溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙呈紅色，說明溶液呈酸性；
（2）取部分溶液濃縮后加入銅片和濃硫酸共熱，有紅棕色氣體生成，該氣體為NO₂；
（3）取少量溶液，加入硝酸酸化的氯化鋇溶液，產生白色沉淀，該沉淀只能是BaSO₄；
（4）將（3）中的沉淀濾出，濾液中加入硝酸銀溶液，生成白色沉淀，該沉淀是AgCl，但不能證明含有C1^-；
（5）另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸轉變?yōu)閴A性，在滴加過程先看到生成沉淀，隨之沉淀部分溶解，并呈紅褐色，說明原溶液中含有Fe³⁺、Al³⁺．

解答：解：（1）溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙呈紅色，說明溶液呈酸性，則一定不會存在HCO₃^-；
（2）取部分溶液濃縮后加入銅片和濃硫酸共熱，有紅棕色氣體生成，該氣體為NO₂，說明溶液中含有NO₃^-，在酸性條件下具有氧化性，則具有還原性的Fe²⁺不存在；
（3）取少量溶液，加入硝酸酸化的氯化鋇溶液，產生白色沉淀，該沉淀只能是BaSO₄，說明溶液中含有SO₄^2-，則一定不存在Ba²⁺；
（4）將（3）中的沉淀濾出，濾液中加入硝酸銀溶液，生成白色沉淀，該沉淀是AgCl，因在（3）操作中加入氯化鋇，不能證明原溶液中含有C1^-；
（5）另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸轉變?yōu)閴A性，在滴加過程先看到生成沉淀，隨之沉淀部分溶解，并呈紅褐色，說明原溶液中含有Fe³⁺、Al³⁺．
由于該實驗沒有涉及到 NH₄⁺離子的性質，則不能證明NH₄⁺離子是否存在．
所以離子組中肯定存在的離子有Fe³⁺、NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2-，肯定不存在的離子有 HCO₃^-、Ba²⁺、Fe²⁺，不能確定的離子有NH₄⁺、C1^-．
故答案為：Fe³⁺、NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2-；HCO₃^-、Ba²⁺、Fe²⁺； NH₄⁺、C1^-．

點評：本題考查離子的檢驗和推斷，題目難度中等，注意把握離子反應的實驗現象以及離子的檢驗的實驗操作方法．