Question

6．某工業(yè)廢水僅含下表中的某些離子，且各種離子的物質(zhì)的量濃度相等，均為0.1mol/L（此數(shù)值忽略水的電離及離子的水解）．

陽離子	K+　Ag+　Mg2+　Cu2+　Al3+　NH4+
陰離子	Cl-　CO32-　NO3-　SO42-　I-

甲同學(xué)欲探究廢水的組成，進行了如下實驗：
Ⅰ．取該無色溶液5mL，滴加一滴氨水有沉淀生成，且離子種類增加．
Ⅱ．用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察，無紫色火焰．
Ⅲ．另取溶液加入過量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色．
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．下列推斷不正確的是（　�。�

• A． 由Ⅰ、Ⅱ判斷，溶液中一定不含有的陽離子是K⁺、NH₄⁺、Cu²⁺
• B． Ⅲ中加入鹽酸生成無色氣體的離子方程式是6I^-+2NO₃^-+8H⁺═3I₂+2NO↑+4H₂O
• C． 原溶液一定只含有的離子I^-、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺
• D． 另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，得到的固體質(zhì)量為0.4g

Answer 1

分析 Ⅰ．無色溶液中一定不存在銅離子；向取5mL該溶液中滴加少量氨水，有沉淀生成，Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺離子至少含有一種，則CO₃^2-一定不存在，該反應(yīng)有NH₄⁺生成，由于離子種類增加，說明增加的是NH₄⁺，所以原溶液中一定不含NH₄⁺；
Ⅱ．用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過藍色鉆玻璃觀察，無紫色火焰，說明溶液中不含K⁺；
Ⅲ．另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，說明有還原性離子I^-與NO₃^-、H⁺反應(yīng)生成NO，即溶液中有I^-、NO₃^-，則判斷一定不含有Ag⁺；
Ⅳ．向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明有SO₄^2-；
由上述分析可知，一定含有的陰離子I^-、NO₃^-，SO₄^2-，且各為0.1mol/L，依據(jù)電荷守恒可知，推斷出的陽離子含有Mg²⁺、Al³⁺，其濃度為0.1mol/L，由電荷守恒可知溶液中還有一種-1價的陰離子為Cl^-，據(jù)此進行解答．

解答 解：Ⅰ．無色溶液中一定不存在Cu²⁺；取5mL溶液，滴加少量氨水，有沉淀生成，Ag⁺、Mg²⁺、Al³⁺ 離子至少含有一種，則CO₃^2-一定不存在，該反應(yīng)有NH₄⁺生成，由于離子種類增加，說明增加的是NH₄⁺，所以原溶液中一定不含NH₄⁺；
Ⅱ．用鉑絲蘸取溶液，在火焰上灼燒，透過藍色鉆玻璃觀察，無紫色火焰，說明溶液中不含K⁺；
Ⅲ．另取溶液加入少量鹽酸，有無色氣體生成，該無色氣體遇空氣變成紅棕色，說明有還原性離子I^-與NO₃^-、H⁺反應(yīng)生成NO，即溶液中有I^-、NO₃^-，則判斷一定不含有Ag⁺；
Ⅳ．向③中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明有SO₄^2-；
由上述分析可知，一定含有的陰離子I^-、NO₃^-，SO₄^2-，且各為0.1mol/L，依據(jù)電荷守恒可知，推斷出的陽離子含有Mg²⁺、Al³⁺，其濃度為0.1mol/L，由電荷守恒可知溶液中還有一種-1價的陰離子為Cl^-，
A．根據(jù)Ⅰ、Ⅱ可知溶液中一定不含有的陽離子是K⁺、NH₄⁺、Cu²⁺，故A正確；
B．中加入少量鹽酸生成無色氣體，是I^-與NO₃^-和H⁺反應(yīng)生成NO，其離子方程式為：6I^-+2NO₃^-+8H⁺═3I₂+2NO↑+4H₂O，故B正確；
C．根據(jù)分析可知，原溶液一定只含有的離子I^-、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-，故C錯誤；
D．另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，Mg²⁺、Al³⁺ 反應(yīng)生成Mg（OH）₂，NaAlO₂，涉及的離子方程式為：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-═AlO₂^-+2H₂O，充分反應(yīng)后過濾，洗滌，灼燒沉淀至恒重，沉淀為氫氧化鎂，最終得到的固體為MgO，質(zhì)量為：40g/mol×0.1mol/L×0.1L=0.4g，故D正確；
故選C．

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，題目難度中等，明確常見離子的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握電荷守恒在離子推斷中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．