Question

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^+ Mg^2+ Cu^2+ Al^3+ 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

Answer

C

【解析】

试题分析：Ⅰ．取该无色溶液5mL，说明一定不含有Cu2+，滴加一滴氨水有沉淀生成，且离子种类增加，说明增加的是NH4+，所以原溶液中一定不含NH4+，可能含有Mg2+、Al3+，不含NH4+，CO32-；

Ⅱ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察），说明没有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，此时溶液依然澄清，说明有还原性离子 I-与NO3-和H+反应生成NO，即溶液中有I-、NO3-；，判断一定不含有Ag+；

Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明有SO42-；

A．由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、NH4+、Cu2+，正确；

B．Ⅲ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：6I-+2NO3-+8H+═3I2+2NO↑+4H2O，正确；

C．由上述分析可知一定含有的阴离子I-、NO3-，SO42-，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-，所以甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是：Mg2+、Al3+；阴离子是：Cl-、I-、NO3-、SO42-，共含有 Mg2+、Al3+、Cl-、I-、NO3-、SO42-，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，充分反应后过滤，洗涤，灼烧沉淀至恒重，根据元素守恒：n（MgO）=n（Mg2+）=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；m（MgO）=0.01mol×40g/mol=0.4g，正确；故答案为C。

考点：考查离子反应与混合液成分的判断，涉及电荷守恒。