Question

有一瓶澄清的溶液，其中可能含NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、I^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-，取该溶液进行以下实验：

（1）取pH试纸检验，表现溶液呈强酸性，排除__________离子存在。

（2）取出部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色，排除____离子的存在。

（3）另取部分溶液逐渐加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，则可排除__________离子的存在。取部分碱性溶液加热有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（4）另取部分上述碱性溶液加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，证明__________离子存在，又排除__________离子存在。

（5）根据上述实验事实确定，该溶液中肯定存在的离子是__________；肯定不存在的离子是__________；还不能确定是否存在的离子是________________，要确定其中的阳离子可利用的原理是   。 

Answer

（1）CO32-；（2）NO3-、Fe3+(有I-、H+则无NO3-)；（3）Mg2+、Fe3+、Al3+；（4）Ba2+、SO42-；

（5）Ba2+、I-、NH4+；Mg2+、Al3+、Fe3+、NO3-、CO32-、SO42-；K+、Na+、Cl-，焰色反应

【解析】

试题分析：（1）取pH试纸检验，表现溶液呈强酸性，由于CO32-在酸性条件下会发生反应产生CO2气体，而不能大量存在，所以排除CO32-；（2）取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后CCl4层呈紫红色，证明含有I-，而I-离子在酸性条件下会与NO3-、Fe3+发生氧化还原反应而不能大量共存，因此可以排除NO3-、Fe3+的存在；（3）另取部分溶液逐渐加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，由于在碱性环境中Mg2+、Fe3+、Al3+会发生反应形成沉淀，而在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，则可排除Mg2+、Fe3+、Al3+的存在；取部分碱性溶液加热有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。证明在溶液中含有NH4+；（4）另取部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，证明Ba2+离子存在，又排除、SO42-离子存在；（5）根据上述实验事实确定，该溶液中肯定存在的离子是Ba2+、I-、NH4+；肯定不存在的离子是Mg2+、Al3+、Fe3+、NO3-、CO32-、SO42-；在实验中没有涉及到，还不能确定是否存在的离子是K+、Na+、Cl-，要确定其中的阳离子可利用的原理是焰色反应，灼烧时若火焰呈黄色，就证明含有Na+，然后透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，就证明含有K+，否则就不存在该金属阳离子。

考点：考查离子的检验方法、离子的存在与共存的知识。