Question

某无色溶液中可能存在如下几种阴阳离子:

阳离子	Al^3+、Fe^2+、Ba^2+、Na^+、NH4^+
阴离子	Cl^—、CO3^2—、SO4^2—、NO3^—、I^—

现对该溶液样品进行以下研究:

Ⅰ．向溶液中加入稀盐酸后有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色;

Ⅱ．若向Ⅰ所得溶液中加入BaCl₂溶液,有白色沉淀生成;

Ⅲ．若向Ⅰ所得溶液中加入过量NaOH浓溶液并加热,产生有刺激性气味的气体,最终溶液无沉淀生成;

Ⅳ．向Ⅲ所得溶液中通入过量的CO₂气体,有白色絮状沉淀生成。

根据上述实验,回答下列问题:

（1）该溶液中一定存在的阳离子为            ,一定不存在的离子为          。

（2）检验溶液中可能还存在的阳离子的方法为                    。

（3）写出实验Ⅰ发生反应的离子方程式:                         。

（4）写出实验Ⅳ中生成白色絮状沉淀的化学方程式:                      。

Answer

（1）Al3+、NH4+；Fe2+、Ba2+、CO32—

（2）用洁净铂丝蘸取原溶液进行焰色反应,若火焰呈黄色,原溶液中存在Na+,若不出现黄色,则不存在Na+

（3）6I-+2NO3—+8H+＝2NO↑+3I2+4H2O

（4）NaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3

【解析】

试题分析：Ⅰ．向溶液中加入稀盐酸后有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色，因此生成的无色气体是NO，因此一定含有氧化性离子硝酸根，亚铁离子和碘至少含有一种；Ⅱ．若向Ⅰ所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成，白色沉淀一定是硫酸钡，因此一定含有硫酸根，则一定不存在Ba2+；Ⅲ．若向Ⅰ所得溶液中加入过量NaOH浓溶液并加热，产生有刺激性气味的气体，最终溶液无沉淀生成，气体是氨气，则一定存在铵根和亚铁离子，所以必须存在碘离子；Ⅳ．向Ⅲ所得溶液中通入过量的CO2气体，有白色絮状沉淀生成，该沉淀是氢氧化铝，说明溶液中含有偏铝酸根离子，所以一定存在铝离子，因此就一定不存在碳酸根离子。

（1）根据以上分析可知该溶液中一定存在的阳离子为Al3+、NH4+ ，一定不存在的离子为Fe2+、Ba2+、CO32—。

（2）钠离子可能存在，则检验溶液中可能还存在的阳离子的方法为用洁净铂丝蘸取原溶液进行焰色反应,若火焰呈黄色,原溶液中存在Na+,若不出现黄色,则不存在Na+。

（3）根据以上分析可知写出实验Ⅰ发生反应的离子方程式为6I-+2NO3—+8H+＝2NO↑+3I2+4H2O。

（4）实验Ⅳ中生成白色絮状沉淀的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3。

【考点定位】考查离子的检验与推断

【名师点睛】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(如溶液中的AlO在酸过量时转化为Al3＋)，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。