Question

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中不可以确定Fe²⁺、NO₃^－的存在

D．步骤③中共有2种钡盐沉淀

Answer

B

【解析】

试题分析：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CO32-或SO42-，因为有Fe2+，Fe2+与CO32-不能共存，所以没有CO32-；则溶液中的离子有Fe2+、NO3-、SO42-，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-、SO42-，一定不含：K+、Al3+、CO32-离子；A．根据以上分析可确定一定无Al3+的存在，A项错误；B．根据以上分析，原溶液中不含的离子为：K+、Al3+、CO32-，B项正确；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+，C项错误；D．另取溶液加入BaCl2溶液，只生成硫酸钡沉淀，D项错误；答案选B。

【考点定位】考查离子反应及离子共存。

【名师点睛】本题考查离子反应及离子共存。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CO32-或SO42-，因为有Fe2+，Fe2+与CO32-不能共存，所以没有CO32-；则溶液中的离子有Fe2+、NO3-、SO42-，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-、SO42-，一定不含：K+、Al3+、CO32-离子；