Question

10．某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺．取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀；過濾，洗滌，灼燒，得到1.6g固體；向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于鹽酸的沉淀．由此可知原溶液中（　�。�

• A． Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥0.4 mol/L
• B． SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，Cl^-可能不存在
• C． CO₃^2-、Al³⁺一定不存在，K⁺可能存在
• D． 至少存在5種離子

Answer 1

分析 加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，可知一定存在銨根離子；
紅褐色沉淀是氫氧化鐵，1.6g固體為三氧化二鐵，可知一定有Fe³⁺，一定沒有CO₃^2-；
4.66g不溶于鹽酸的沉淀，為硫酸鋇沉淀，物質(zhì)的量為0.02mol，
根據(jù)以上數(shù)據(jù)推算存在離子，根據(jù)電荷守恒推算氯離子的存在及數(shù)據(jù)．

解答 解：加入NaOH溶液共熱有氣體和紅褐色沉淀，氣體為氨氣，紅褐色沉淀為氫氧化鐵，則溶液中一定含有NH₄⁺、Fe³⁺，CO₃^2-和Fe³⁺會(huì)發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)，故一定沒有CO₃^2-，加BaCl₂溶液生成不溶于鹽酸的沉淀，可知溶液中含SO₄^2-，
n（NH₃）=0.02mol，知n（NH₄⁺）=0.02mol，
n（Fe₂O₃）=$\frac{1.60g}{160g/mol}$=0.01mol，知n（Fe³⁺）=0.02mol，
n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，知n（SO₄^2-）=0.02mol，
溶液中NH₄⁺、Fe³⁺所帶正電荷為0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，SO₄^2-所帶負(fù)電荷為2×0.02mol=0.04mol，
由電荷守恒，知溶液中必然大量存在另一種陰離子Cl^-，故原溶液中一定含F(xiàn)e³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，
A．n（Cl^-）至少為0.08-0.04=0.04mol，溶液中可能含K⁺，則Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4 mol/L，故A正確；
B．Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，故B錯(cuò)誤；
C．CO₃^2-一定不存在，K⁺、Al³⁺可能存在，故C錯(cuò)誤；
D．一定含F(xiàn)e³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，至少四種離子，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無機(jī)物的推斷及離子反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)流程中的反應(yīng)、現(xiàn)象及離子推斷為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意離子反應(yīng)及元素化合物知識(shí)的綜合應(yīng)用，題目難度不大．