Question

20．某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的幾種，現取100mL溶液加入少量溴水，溶液呈無色．繼續(xù)滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，產生沉淀，沉淀經洗滌、高溫干燥后質量為4.66g．濾液加足量NaOH溶液、加熱，生成氣體在標準狀況下體積為1120mL．
根據上述實驗，以下推測正確的是（　�。�

• A． 原溶液可能存在K⁺、SO₄^2-
• B． 原溶液一定不含Ba²⁺、Fe³⁺、I^-
• C． 原溶液肯定只存在NH₄⁺、SO₃^2-
• D． 另取試液滴加足量鹽酸、BaCl₂溶液，即可確定溶液離子組成

Answer 1

分析 某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的幾種，現取100mL溶液加入少量溴水，溶液呈無色，說明溶液中無Fe³⁺，且有還原性離子將Br₂還原，且所得產物無色，由于還原性SO₃^2-＞I^-，故溶液中可能不含I^-，也可能I^-未反應，但溶液中一定含SO₃^2-，由于有SO₃^2-則無Ba²⁺；繼續(xù)滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，產生沉淀，此沉淀為BaSO₄，沉淀經洗滌、高溫干燥后質量為4.66g，即BaSO₄的物質的量為0.02mol，但由于溶液中一定含SO₃^2-，故生成的0.02molBaSO₄中的SO₄^2-可能全部來自于被氧化的SO₃^2-，也可能溶液中原來含有SO₄^2-；濾液加足量NaOH溶液、加熱，生成氣體為NH3，即原來溶液中一定含NH₄⁺，在標準狀況下體積為1120mL，故NH₄⁺的物質的量為0.05mol，根據溶液的電中性來判斷K⁺的存在，以此解答該題．

解答 解：某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的幾種．
 現取100mL溶液加入少量溴水，溶液呈無色，說明溶液中無Fe³⁺，且有還原性離子將Br₂還原，且所得產物為無色，由于還原性SO₃^2-＞I^-，故溶液中可能不含I^-，也可能有I^-但未反應，故溶液中一定含SO₃^2-，由于Ba²⁺與SO₃^2-不能共存，故溶液中無Ba²⁺；
繼續(xù)滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，產生沉淀，此沉淀為BaSO₄，沉淀經洗滌、高溫干燥后質量為4.66g，即BaSO₄的物質的量為0.02mol，即SO₄^2-的物質的量為0.02mol，但由于溶液中一定含SO₃^2-，故生成沉淀中的0.02molSO₄^2-可能全部來自于被氧化的SO₃^2-，也可能部分是溶液中原來含有SO₄^2-，但SO₃^2-和SO₄^2-的物質的量之和必須為0.02mol；
濾液加足量NaOH溶液、加熱，生成氣體為NH₃，即原來溶液中一定含NH₄⁺，在標準狀況下體積為1120mL，故NH₄⁺的物質的量為0.05mol．
由于0.02molSO₃^2-（或SO₃^2-和SO₄^2-）帶0.04mol負電荷，而0.05molNH₄⁺帶0.05mol正電荷，而溶液要保持電中性，故溶液中一定含I^-，可能含K⁺．
A．溶液中一定含NH₄⁺、SO₃^2-、I^-，可能含SO₄^2-、K⁺，故A錯誤；
B．I^-一定存在，故B錯誤；
C．由以上分析可知溶液中一定含NH₄⁺、SO₃^2-、I^-，故C正確；
D．另取試液滴加足量鹽酸、BaCl₂溶液，只能檢驗出溶液中含不含SO₄^2-，對K⁺的存在不能確定，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查常見離子的檢驗，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，注意反應的現象以及離子的性質，易錯點為碘離子的判斷，注意從電荷守恒的角度分析，難度中等．