Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-、I^-，取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①用pH試紙測(cè)得該溶液呈酸性；
②取部分溶液，加入數(shù)滴新制的氯水及少量CCl₄，經(jīng)振蕩、靜置后，CCl₄層呈紫紅色；
③另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在整個(gè)滴加過程中無(wú)沉淀生成；
④取部分上述堿性溶液，加入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)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定：
（1）寫出②所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

；
（2）該溶液中肯定存在的離子是

 

；
（3）該溶液中肯定不存在的離子是

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)澄清溶液可知，原溶液沒有相互反應(yīng)的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)①：用pH試紙測(cè)得該溶液呈酸性，排除與該離子反應(yīng)的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)②現(xiàn)象判斷存在的離子，排除與該離子反應(yīng)的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象，結(jié)合Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀來(lái)判斷存在的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)④現(xiàn)象，結(jié)合Ba²⁺能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀來(lái)判斷存在的離子；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)⑤現(xiàn)象，能和氫氧根離子反應(yīng)產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氨氣的離子是銨根離子．

解答：解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)①現(xiàn)象：溶液呈強(qiáng)酸性，說明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說明溶液中肯定不含有CO₃^2-；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)②現(xiàn)象：CCl₄層呈紫紅色，說明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產(chǎn)生的，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^-；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象：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(wú)沉淀產(chǎn)生，而Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，說明溶液中肯定不含有Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)④現(xiàn)象：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-；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)⑤現(xiàn)象：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⁺；
綜上所述，在提供的離子中肯定含有的離子為：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺，肯定不含有的離子為：NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺，還不能確定的離子為：Cl^-，
（1）②中I^-被氯氣氧化，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，故答案為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
（2）在提供的離子中肯定含有的離子為：I^-、NH₄⁺、Ba²⁺，故答案為：NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；
（3）該溶液中肯定不存在的離子是：Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，
故答案為：Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷離子共存，要掌握根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷存在的離子，排除與該離子反應(yīng)的離子．