Question

某溶液中含有下列离子中的若干种，K⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-，且各种离子的物质的量浓度相等．现取三份溶液进行如下实验：
①第一份溶液：加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
②第二份溶液：用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，没有紫色火焰．
③第三份溶液：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，此时溶液中阴离子种类不变．根据上述实验，以下推测正确的是（　　）

• A、步骤①中的白色沉淀为2种钡盐
• B、溶液中难以确定Cl^-的存在与否
• C、原溶液中所含的离子有5种
• D、步骤③中可以确定Fe²⁺、NO₃^-的存在，不能确定其它离子是否存在

Answer 1

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有紫色火焰，则说明有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⁺所以没有CO₃^2-；结合溶液中的电荷守恒分析．

解答： 解：①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-；
②用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察不到有紫色火焰，则说明无K⁺；
③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⁺，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，说明溶液中本来就有Cl^-，因为有Fe²⁺，Fe²⁺与CO₃^2-不能共存，所以没有CO₃^2-，则一定有SO₄^2-；由于溶液中的离子有Fe²⁺、NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-，已知各种离子的物质的量浓度相等，阴离子电荷和阳离子电荷一样多，所以原溶液中所含的离子除了Fe²⁺、NO₃^-、Cl^-、SO₄²，还含有Cu²⁺，不能含Al³⁺．
A、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-，含有硫酸根离子，沉淀是硫酸钡，故A错误；
B、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⁺，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，说明溶液中本来就有Cl^-，故溶液中Cl^-存在，故B错误；
B、溶液中所含的离子为：Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-，故C正确；
C、步骤③中可以确定Fe²⁺、NO₃^-的存在，由于阴离子的种类不变，故溶液中存在Cl^-，Fe²⁺与CO₃^2-不能共存，所以没有CO₃^2-，则一定有SO₄^2-，故D错误；
故选C．

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．