某废水含有下列离子中的5种(忽略水的电离及离子的水解).K+.Cu2+.Al3+.Fe2+.Cl-.CO32-.NO3-.SO42-.测得各种离子的物质的量浓度相等．为探究废水的组成.某同学进行了如下实验:①用铂丝蘸取少量溶液.在火焰上灼烧.透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰．②另取溶液加入足量稀盐酸.有无色气体生成.该无色气体遇空气变成红棕色.此时溶液依然澄清.且溶� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某废水含有下列离子中的5种（忽略水的电离及离子的水解），K⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-，测得各种离子的物质的量浓度相等．为探究废水的组成，某同学进行了如下实验：
①用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰．
②另取溶液加入足量稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变．
③另取溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
根据上述实验，以下推测正确的是（　　）

A、溶液中无法确定Al³⁺的存在与否

B、原溶液中不含的离子为：K⁺、Al³⁺、CO₃^2-

C、步骤②中可以确定Fe²⁺、NO₃^-的存在

D、步骤③中共有2种钡盐沉淀

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰，则说明没有K⁺；
另取溶液加入足量稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，则说明含有具有氧化性的NO₃^-和还原性的Fe²⁺；
若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有CO₃^2-或SO₄^2-，因为有Fe²⁺，Fe²⁺与CO₃^2-不能共存，所以没有CO₃^2-；
则溶液中的离子有Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-，
已知各种离子的物质的量浓度相等，阴离子电荷比阳离子电荷多，所以还有另外的阳离子Cu²⁺或Al³⁺，若有Cu²⁺，阳离子的电荷多还须有Cl^-，若有Al³⁺，阴离子加上Cl^-，电荷仍不守恒；
所以根据电荷守恒可知还有Cu²⁺、Cl^-，
所以原溶液中所含的离子为：Cu²⁺、Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-，一定不含：K⁺、Al³⁺、CO₃^2-离子．据此分析选项．

解答： 解：用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰，则说明没有K⁺；
另取溶液加入足量稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，则说明含有具有氧化性的NO₃^-和还原性的Fe²⁺；
若向溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明原溶液中含有CO₃^2-或SO₄^2-，因为有Fe²⁺，Fe²⁺与CO₃^2-不能共存，所以没有CO₃^2-；
则溶液中的离子有Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-，
已知各种离子的物质的量浓度相等，阴离子电荷比阳离子电荷多，所以还有另外的阳离子Cu²⁺或Al³⁺，若有Cu²⁺，阳离子的电荷多还须有Cl^-，若有Al³⁺，阴离子加上Cl^-，电荷仍不守恒；
所以根据电荷守恒可知还有Cu²⁺、Cl^-，
所以原溶液中所含的离子为：Cu²⁺、Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-，一定不含：K⁺、Al³⁺、CO₃^2-离子；
A．根据以上分析可确定一定无Al³⁺的存在，故A错误；
B．根据以上分析，原溶液中不含的离子为：K⁺、Al³⁺、CO₃^2-，故B正确；
C．另取溶液加入足量稀盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，则说明含有具有氧化性的NO₃^-和还原性的Fe²⁺，故C正确；
D．另取溶液加入BaCl₂溶液，生成硫酸钡沉淀，故D错误；
故选BC．

点评：本题考查了离子检验的实验方法和反应现象分析，掌握离子性质和溶液中电荷守恒计算判断存在的离子是解题关键，题目难度较大．

温度/℃	32	52	90	120
固体质量/g	①	83	74	65
固体物质化学式	CoCl₂?6H₂O	②	③	CoCl₂

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