Question

某溶液中可能含有下列离子中的若干种：K⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-、SiO₃^2-。现进行如下实验：

① 取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化

② 另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色

③ 向②中所得溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成

④ 向②中所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成

请回答下列问题：

（1）该溶液中一定含有的离子是                               ；

（2）该溶液中一定不含有的离子是                               ；

（3）若该溶液中各离子浓度相等，则一定含有的离子还有                 ；

（4）实验②中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是                              。

Answer

（1）Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-（2）Al3+、Fe3+、CO32-、SiO32- （3）Cl-

（4）3Fe2++NO3-+4H+＝3Fe3++NO↑+2H2O

【解析】

试题分析：①取少量溶液，加入KSCN溶液，无明显变化，说明不存在Fe3+；②另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，产生的气体是NO，说明硝酸根被还原，则一定含有NO3-、Fe2+，因此一定不存在CO32-、SiO32-；③向②中所得溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀是硫酸钡，则一定含有SO42-；④向②中所得溶液中加入过量浓氨水，仅有红褐色沉淀生成，过滤，在所得溶液中加入盐酸至酸性时，再加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成，说明含有Cu2+，一定不存在Al3+，K+、Cl-不能确定。

（1）根据以上分析在可知该溶液中一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-；

（2）该溶液中一定不含有的离子是Al3+、Fe3+、CO32-、SiO32-；

（3）若该溶液中各离子浓度相等，则根据电荷守恒可知一定含有的离子还有Cl-；

（4）实验②中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+＝3Fe3++NO↑+2H2O。

【考点定位】本题主要是考查离子共存和检验判断

【名师点晴】掌握常见离子的性质是解答的关键，另外还需要注意根据离子的特征反应及离子间的共存情况，进行离子推断时要遵循以下三条原则：（1）互斥性原则。判断出一定有某种离子存在时，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有的离子。（2）电中性原则。溶液呈电中性，溶液中一定有阳离子和阴离子，不可能只有阳离子或阴离子。（3）进出性原则。离子检验时，加入试剂会引入新的离子，某些离子在实验过程中可能消失，则原溶液中是否存在该种离子无法判断。解答时，首先，必须以扎实全面的基础知识作后盾。扎实全面的基础知识是考生认真、准确解答试题的前提和基础。例如考生要对离子的性质、离子的特征、离子间的反应关系要有准确全面的认识。其次，必须要有正确清晰的解题思路和正确灵活的解题方法。