Question

已知某溶液中含有下列8种离子中的5种（忽略水的电离及离子的水解）：K⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-，且5种离子的物质的量浓度相等。为了进一步探究该水溶液的组成，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另取溶液加入足量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色。

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．无法确定溶液中是否存在Cu²⁺离子

B．原溶液中不含K⁺、Al³⁺、CO₃^2-等离子

C．根据步骤②只能确定溶液中一定存在NO₃^-离子

D．步骤③所得到的白色沉淀共有2种钡盐

Answer

B

【解析】

试题分析：①焰色反应中透过蓝色钴玻璃观察无紫色火焰，说明原溶液中不存在K+；②与盐酸反应产生红棕色气体，该红棕色气体为二氧化氮，说明溶液中存在NO3-，加入盐酸后溶液中相当于存在硝酸，则与硝酸发生氧化还原反应时，硝酸被还原为NO，NO与氧气反应生成二氧化氮，在所给的离子中，与硝酸发生氧化还原反应的离子是Fe2+，所以原溶液中也一定存在Fe2+；则一定不存在CO32-，它与亚铁离子发生双水解反应，不能大量存在；③与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，则该溶液中一定含有SO42-，通过三步实验课得出原溶液中一定存在的离子有Fe2+、SO42-、NO3-，一定不存在的离子有K+、CO32-，因为离子的浓度都相等，若均为1mol，则负电荷总数是2n(SO42-)+n(NO3-)=3mol，而正电荷总数是2n(Fe2+)=2mol，正负电荷不相等，因为不含钾离子，所以若使电荷守恒，则阴离子中还含有1mol氯离子，则还需1mol阳离子所带电荷为2mol，则溶液中一定存在铜离子，不存在铝离子。所以A错误；原溶液中一定不含K+、Al3+、CO32-等离子，B正确；根据步骤②能确定溶液中一定存在NO3-离子和亚铁离子，C错误；步骤③所得到的白色沉淀只能是硫酸钡一种盐，D错误，故选B。

考点：考查了离子共存、离子反应的相关知识。