Question

某溶液中含有如下离子组中的若干种:K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、I^-、SiO₃^2-、Cl^-，且物质的量浓度相同。某同学欲探究该溶液的组成,进行了如下实验:

Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃,观察到浅紫色火焰；

Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成；

Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液上层清液变红;第二支试管中加入CCl₄，充分振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色。下列说法正确的是（  ）

A．原溶液中肯定不含Mg²⁺、SiO₃^2-

B．步骤Ⅱ中无色气体可能含有CO₂,原溶液中可能含有CO₃^2-

C．原溶液由K⁺、Fe²⁺、NO₃^-、I^-、SO₄^2-五种离子组成

D．原溶液中一定含有Mg²⁺、Cl^-

Answer

D

【解析】

试题分析：Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰，证明溶液中一定含有钾离子；Ⅱ．另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成，证明含有NO3-、Fe2+，一定不含有硅酸根离子、碳酸根离子；Ⅲ．取Ⅱ反应后的溶液分置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，即为硫酸钡，证明含有硫酸根离子，再滴加KSCN溶液，上层清液变红，即出现了三价铁离子，是Ⅱ过程中亚铁离子被硝酸氧化的结果；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色，证明碘单质出现，一定含有碘离子，则含有K+、Fe2+、NO3-、SO42-、I-，由于物质的量浓度相同．由电荷守恒可知还应含有Mg2+、Cl-。A．含有含有Mg2+，故A错误；B．因含有Fe3+或Fe2+，则不含有CO32-，故B错误；C．由以上分析可知原溶液中含有K+、Fe2+、NO3-、SO42-、I-、Mg2+、Cl-，故C错误；D．由C可知，含有Mg2+、Cl-，故D正确；故选D。

【考点定位】考查物质的检验、鉴别

【名师点晴】破解离子推断的四条基本原则：（1）肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；（记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－）；（2）互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；（要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等）；（3）电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；（这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子）；（4）进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。