某工业废水仅含下表中的某些离子.且各种离子的物质的量浓度相等.均为0.1mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)．阳离子K+ Ag+ Mg2+ Cu2+ Al3+ NH4+阴离子Cl- CO32- NO3- SO42- I-甲同学欲探究废水的组成.进行了如下实验:Ⅰ．取该无色溶液5mL.滴加一滴氨水有沉淀生成.且离子种类增加．Ⅱ．用铂丝蘸取溶液.在火焰� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．某工业废水仅含下表中的某些离子，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L（此数值忽略水的电离及离子的水解）．

阳离子	K⁺　Ag⁺　Mg²⁺　Cu²⁺　Al³⁺　NH₄⁺
阴离子	Cl^-　CO₃^2-　NO₃^-　SO₄^2-　I^-

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．取该无色溶液5mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加．
Ⅱ．用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰．
Ⅲ．另取溶液加入过量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色．
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．下列推断不正确的是（　　）

	A．	由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K⁺、NH₄⁺、Cu²⁺
	B．	Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I^-+2NO₃^-+8H⁺═3I₂+2NO↑+4H₂O
	C．	原溶液一定只含有的离子I^-、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺
	D．	另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，得到的固体质量为0.4g

分析 Ⅰ．无色溶液中一定不存在铜离子；向取5mL该溶液中滴加少量氨水，有沉淀生成，Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺离子至少含有一种，则CO₃^2-一定不存在，该反应有NH₄⁺生成，由于离子种类增加，说明增加的是NH₄⁺，所以原溶液中一定不含NH₄⁺；
Ⅱ．用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钻玻璃观察，无紫色火焰，说明溶液中不含K⁺；
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明有还原性离子I^-与NO₃^-、H⁺反应生成NO，即溶液中有I^-、NO₃^-，则判断一定不含有Ag⁺；
Ⅳ．向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明有SO₄^2-；
由上述分析可知，一定含有的阴离子I^-、NO₃^-，SO₄^2-，且各为0.1mol/L，依据电荷守恒可知，推断出的阳离子含有Mg²⁺、Al³⁺，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种-1价的阴离子为Cl^-，据此进行解答．

解答解：Ⅰ．无色溶液中一定不存在Cu²⁺；取5mL溶液，滴加少量氨水，有沉淀生成，Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺ 离子至少含有一种，则CO₃^2-一定不存在，该反应有NH₄⁺生成，由于离子种类增加，说明增加的是NH₄⁺，所以原溶液中一定不含NH₄⁺；
Ⅱ．用铂丝蘸取溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钻玻璃观察，无紫色火焰，说明溶液中不含K⁺；
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，说明有还原性离子I^-与NO₃^-、H⁺反应生成NO，即溶液中有I^-、NO₃^-，则判断一定不含有Ag⁺；
Ⅳ．向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明有SO₄^2-；
由上述分析可知，一定含有的阴离子I^-、NO₃^-，SO₄^2-，且各为0.1mol/L，依据电荷守恒可知，推断出的阳离子含有Mg²⁺、Al³⁺，其浓度为0.1mol/L，由电荷守恒可知溶液中还有一种-1价的阴离子为Cl^-，
A．根据Ⅰ、Ⅱ可知溶液中一定不含有的阳离子是K⁺、NH₄⁺、Cu²⁺，故A正确；
B．中加入少量盐酸生成无色气体，是I^-与NO₃^-和H⁺反应生成NO，其离子方程式为：6I^-+2NO₃^-+8H⁺═3I₂+2NO↑+4H₂O，故B正确；
C．根据分析可知，原溶液一定只含有的离子I^-、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-，故C错误；
D．另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，Mg²⁺、Al³⁺ 反应生成Mg（OH）₂，NaAlO₂，涉及的离子方程式为：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，沉淀为氢氧化镁，最终得到的固体为MgO，质量为：40g/mol×0.1mol/L×0.1L=0.4g，故D正确；
故选C．