Question

有一透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Fe³⁺、Al³⁺、NO₂^-、Ba²⁺、Fe²⁺、H⁺、NO₃^-、SO₄^2-、C1^-、HCO₃^-，取该溶液进行如下实验

实验步骤	实验现象
（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙	溶液变红色
（2）向溶液中滴入碘化钾淀粉试液	无明显现象
（3）取少量该溶液，加硫氰化钾溶液	开始无明显现象，通入氯气后溶液变血红色
（4）取少量该溶液，加BaCl2溶液	有白色沉淀生成
（5）取（4）中的溶液，加AgNO3溶液	有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
（6）取少量该溶液，加入Na2O2固体	有浅红褐色沉淀生成，再加入NaOH溶液沉淀部分溶解

由此判断：
（1）溶液中一定存在的离子是

Fe²⁺、H⁺、Al³⁺、SO₄^2-

；溶液中肯定不存在的离子是

Fe²⁺、NO₂^-、H⁺、Al³⁺、SO₄^2-

．
（2）分别写出（6）中生成的褐色沉淀的离子方程式

2Fe²⁺+Na₂O₂+2H₂O+2OH^-=2Fe（OH）₃↓+2Na⁺

．
（3）为进一步确定其它离子，应该补充的实验步骤是

取少量原溶液，加入足量的硝酸钡溶液除去硫酸根离子，过滤，往滤液中加入硝酸银溶液，再加入稀硝酸，白色沉淀不溶解证明含有氯离子；

．

Answer 1

分析：欲确定是否含有下列离子：Fe³⁺、Al³⁺、NO₂^-、Ba²⁺、Fe²⁺、H⁺、NO₃^-、SO₄^2-、C1^-、HCO₃^-，关键题干条件，溶液是一透明溶液，说明离子生成沉淀的不能存在；
（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液变红色证明溶液呈酸性存在H⁺；依据离子共存判断一定不含有HCO₃^-；
（2）向溶液中滴入碘化钾淀粉试液，无明显现象，证明一定不存在Fe³⁺、NO₃^-；
（3）取少量该溶液，加硫氰化钾溶液，开始无明显现象，通入氯气后溶液变血红色证明一定含有Fe²⁺；
（4）取少量该溶液，加BaCl₂溶液有白色沉淀生成，判断一定含SO₄^2-；依据离子共存分析，一定不含有Ba²⁺；
（5）取（4）中的溶液，加AgNO₃溶液有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，证明含有氯离子，不含有NO₂^-；但（4）加入氯化钡中含氯离子，不能确定是否含有氯离子；
（6）取少量该溶液，加入Na₂O₂固体有浅红褐色沉淀生成，证明亚铁离子被氧化为铁离子后和碱反应生成氢氧化铁沉淀，再加入NaOH溶液沉淀部分溶解，说明原溶液中含Al³⁺．

解答：解：欲确定是否含有下列离子：Fe³⁺、Al³⁺、NO₂^-、Ba²⁺、Fe²⁺、H⁺、NO₃^-、SO₄^2-、C1^-、HCO₃^-，关键题干条件，溶液是一透明溶液，说明离子生成沉淀的不能存在；
（1）取少量该溶液，加几滴甲基橙，溶液变红色证明溶液呈酸性存在H⁺；依据离子共存判断一定不含有HCO₃^-；
（2）向溶液中滴入碘化钾淀粉试液，无明显现象，证明一定不存在Fe³⁺、NO₃^-；
（3）取少量该溶液，加硫氰化钾溶液，开始无明显现象，通入氯气后溶液变血红色证明一定含有Fe²⁺；
（4）取少量该溶液，加BaCl₂溶液有白色沉淀生成，判断一定含SO₄^2-；依据离子共存分析，一定不含有Ba²⁺；
（5）取（4）中的溶液，加AgNO₃溶液有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸，证明含有氯离子，不含有NO₂^-；但（4）加入氯化钡中含氯离子，不能确定是否含有氯离子；
（6）取少量该溶液，加入Na₂O₂固体有浅红褐色沉淀生成，证明亚铁离子被氧化为铁离子后和碱反应生成氢氧化铁沉淀，再加入NaOH溶液沉淀部分溶解，说明原溶液中含Al³⁺；
（1）溶液中一定含有的离子是：Fe²⁺、H⁺、Al³⁺、SO₄^2-；一定不含有的离子：Fe³⁺、NO₂^-、Ba²⁺、NO₃^-、HCO₃^-，故答案为：Fe²⁺、H⁺、Al³⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、NO₂^-、Ba²⁺、NO₃^-、HCO₃^-；
（2）（6）中生成的褐色沉淀的反应是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，氧气氧化亚铁离子为三价铁离子，和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为：
2Fe²⁺+Na₂O₂+2H₂O+2OH^-=2Fe（OH）₃↓+2Na⁺，故答案为：2Fe²⁺+Na₂O₂+2H₂O+2OH^-=2Fe（OH）₃↓+2Na⁺；
（3）溶液中的氯离子不能确定，为进一步确定其它离子，应该补充的实验步骤为，取少量原溶液，加入足量的硝酸钡溶液除去硫酸根离子，过滤，往滤液中加入硝酸银溶液，再加入稀硝酸，白色沉淀不溶解证明含有氯离子，
故答案为：取少量原溶液，加入足量的硝酸钡溶液除去硫酸根离子，过滤，往滤液中加入硝酸银溶液，再加入稀硝酸，白色沉淀不溶解证明含有氯离子．

点评：本题考查了常见离子的检验方法和实验验证，离子的性质是解题关键，注意干扰离子的作用，分析现象逐一分析排除，题目难度中等．