Question

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-

有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-，取该溶液进行实验： 实验步骤 实验现象 （1）取少量该溶液，加几滴紫色石蕊试液 溶液先变红 （2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓 H2SO4，加热 有无色气体产生，气体遇空气变成红棕色 （3）取少量该溶液，加BaCl2溶液 有白色沉淀 （4）取（3）中上层清液，加AgNO3溶液 有白色沉淀，且不溶于稀HNO3 （5）取少量该溶液，加NaOH溶液 有白色沉淀，NaOH过量时沉淀部分溶解由此判断：（1）溶液中肯定不存在的离子有______，溶液中肯定存在的离子是______．（2）请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法（写明操作、现象、结论）______．

Answer 1

因是无色透明溶液，则不含有Fe²⁺，
根据（1）取少量该溶液，加几滴紫色石蕊试液，溶液显红色，说明溶液显示酸性，所以HCO₃^-不存在；
根据（2）取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，加热有无色气体产生，气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明溶液中含有NO₃^-，则一定不含有I^-；
根据（3）取少量该溶液，加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，则含有SO₄^2-；
根据（4）取（3）中的上层清夜，加AgNO₃，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则（3）上清液中含有Cl^-，由于根据（3）中加入了氯化钡，引入Cl^-，不能确定原溶液中是否存在Cl^-；
根据（5）取少量该溶液，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则原溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺；
（1）综上可知，溶液中一定存在的离子是：NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺，溶液中肯定不存在的离子是：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-，不能确定的有：K⁺、Cl^-，
故答案为：I^-、Ba²⁺、Fe²⁺、HCO₃^-；NO₃^-、SO₄^2- Mg²⁺、Al³⁺；
（2）溶液中的可能存在的阴离子是Cl^-，检验方法是为：取少许原溶液于试管中，先加入过量的硝酸钡溶液，再往上层清液中滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀则说明含有Cl^-，
故答案为：取少许原溶液于试管中，先加入过量的硝酸钡溶液，再往上层清液中滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀则说明含有Cl^-．