有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42―、CO32―、Cl―和I―。你取该溶液进行了以下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
(2)取部分溶液,加入CCl4及数滴氯水,经振荡后CCl4层呈紫红色;
(3)另取部分溶液,加入稀NaOH 溶液使其变为碱性,溶液中无沉淀生成;
(4)取部分上述碱性溶液,加Na2CO3溶液有白色沉淀生成;
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝;
根据上述实验事实,你可知道该溶液中肯定含有的离子是①_______________;肯定不存在的离子②____________;还不能确定是否存在的离子是③_________,若要确定其中的阳离子可采用的方法④____________;写出第(2)步骤中的离子方程式是⑤____________________;第(5)步骤中得到的气体化学键类型是⑥_________________;
【答案】NH4+、Ba2+、I- Mg2+、Fe3+、 SO42-、CO32- K+、Na +、Cl- 焰色反应 2I-+Cl2=2Cl-+I2 极性共价键
【解析】根据相关离子和物质的性质,结合溶液的酸碱性、实验现象和溶液电中性分析解答。
溶液呈强酸性,说明溶液中肯定含有H+,而H+与CO32-发生反应而不能共存,说明溶液中肯定不含有CO32-;CCl4层呈紫红色,说明有I2,这是由于I-被氯气氧化所产生的,从而说明溶液中含有I-,而I-与Fe3+能发生氧化还原反应,而不能共存,说明溶液中肯定不含有Fe3+;根据实验(3)现象:溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,而Mg2+能与碱反应产生沉淀,说明溶液中肯定不含有Mg2+;取出部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,说明溶液中肯定含有Ba2+,而Ba2+能与SO42-产生沉淀,说明溶液中不含CO32-和SO42-;将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明一定含有NH4+,综上所述:一定存在的离子是NH4+、Ba2+、I-,一定不存在的离子是Mg2+、Fe3+、SO42-、CO32-,而K+、Na +、Cl-不能确定;若要确定其中的阳离子可采用的方法焰色反应;第(2)步骤中的离子方程式是氯气氧化碘离子:2I-+Cl2=2Cl-+I2;第(5)步骤中得到的气体是氨气,化学键类型是极性共价键。