Question

一无色透明溶液，欲确定其中是否含有下列离子：Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-、I^-、HCO₃^-,取该溶液实验如下：

实验步骤	实验现象
①取少量该溶液，加入几滴甲基橙	溶液变红色
②取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H2SO4加热	有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色
③取少量该溶液，加BaCl2溶液	有白色沉淀生成
④取③中上层清液，加AgNO3溶液	有白色沉淀生成，且不溶于HNO3
⑤取少量该溶液，加NaOH溶液	有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解

（1）溶液中肯定存在的离子是                

（2）溶液中肯定不存在的离子是          

（3）为进一步确定其他离子，应该补充的实验是          

Answer

（1）肯定存在的是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-

（2）肯定不存在的是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-

（3）实验是可采用焰色反应，取少量原溶液，加入Ba(NO3)2溶液后，取上层清夜加入AgNO3溶液和稀硝酸

【解析】

试题分析：因溶液是一无色透明溶液，则不含有Fe2+，①加几滴甲基橙，溶液显红色，证明溶液显酸性，故溶液中一定没有HCO3-；②由于取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓硫酸，产生了无色气体，且气体（NO）遇空气可以变成红棕色（二氧化氮），说明原溶液中一定含有NO3-，故一定不会存在具有具有还原性的I-；③取少量该溶液，加BaCl2溶液后，有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有SO42-，故一定没有钡离子；④由于③的上层清夜中，加AgNO3，有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，则含有Cl-，但是③中加入了氯化钡，无法证明原溶液中是否存在Cl-；⑤由于原溶液中，加入NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有Al3+、Mg2+。

（1）根据以上分析可知，溶液中肯定存在的离子是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-。

（2）溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3- 。

（3）不能确定的是：Na+、Cl-，需要进一步检验Na+、Cl-，钠离子采用焰色反应检验，火焰呈现黄色； 氯离子检验方法是取少量原溶液，加入Ba(NO3)2溶液后，取上层清夜加入AgNO3溶液和稀硝酸，若有沉淀生成，证明存在氯离子，否则不存在。

考点：考查离子检验和离子推断