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8.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、NO3-、SO42-、Cl-、HCO3-、SO32-、Cu2+,取该溶液实验如下:
①取少量该溶液,加几滴石蕊试液,溶液变红色
②取少量该溶液,适当浓缩,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
根据上述实验现象判断:
(1)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+、HCO3-、SO32-、Cu2+
(3)不能确定的离子是Na+、Cl-,为进一步确定可能存在的离子,应该补充的实验是①用焰色反应来判断Na+、②再另取少量该溶液,往其中滴加足量的Ba(NO32溶液后,取上层澄清液少许,往其中滴加含HNO3的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成,来判断是否含Cl-

分析 依据溶液无色,可排除有色的Fe2+、Cu2+;①加几滴石蕊试液,溶液变红色,数目溶液呈酸性,则一定不存在CO3-
②Cu片和浓H2SO4,加热,有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色,该气体为二氧化氮,则一定存在NO3-
③加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀为硫酸钡,则一定含有SO42-或SO32-
④取③中上层清液,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3,不能确定是否含Cl-
⑤加NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解,确定含有Mg2+、Al3+,则一定不存在HCO3-、SO32-,据此进行解答.

解答 解:因为是无色透明溶液,Fe2+是浅绿色、Cu2+是蓝色,故原溶液中一定不存在Fe2+、Cu2+
①取少量该溶液,加几滴石蕊试液,溶液变红色,说明溶液显酸性,故一定不含HCO3-
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,无色气体是NO,红色气体为NO2,故溶液中存在NO3-
③取少量该溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,故溶液中含有SO42-或SO32-
④取③中上层清液,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3不能确定是否含有Cl-,因为③中引入了氯离子;
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,镁离子与铝离子都生成沉淀,沉淀部分溶解,即氢氧化铝溶解,氢氧化镁不溶,故一定含有 Mg2+、Al3+,根据离子共存则一定不存在HCO3-、SO32-,结合③可知一定存在SO42-
(1)依据以上分析,溶液中一定存在的离子是:Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-
故答案为:Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-
(2)依据以上分析,溶液中一定不存在的离子是:Fe2+、HCO3-、SO32-、Cu2+
故答案为:Fe2+、HCO3-、SO32-、Cu2+
(3)不能确定是否存在的离子是Na+、Cl-,为进一步确定可能存在的离子,应该补充的实验是:①用焰色反应来判断Na+、②再另取少量该溶液,往其中滴加足量的Ba(NO32溶液后,取上层澄清液少许,往其中滴加含HNO3的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成,来判断是否含Cl-
故答案为:Na+、Cl-;①用焰色反应来判断Na+、②再另取少量该溶液,往其中滴加足量的Ba(NO32溶液后,取上层澄清液少许,往其中滴加含HNO3的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成,来判断是否含Cl-

点评 本题考查常见离子的检验,题目难度中等,熟练掌握常见离子的性质及检验方法为解答关键,注意明确检验离子是否存在是,必须排除干扰离子,如③中引入了氯离子,则④中无法判断原溶液中是否含有氯离子.

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