Question

4．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，同時產生紅褐色沉淀；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．由此可知有關原溶液中（　�。�

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

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，物質的量為$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，根據以上數據推算存在離子，根據電荷守恒推算氯離子的存在及數據．

解答 解：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，物質的量為$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，
A．由上述分析可知，一定含SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺，溶液中NH₄⁺、Fe³⁺所帶正電荷為0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，SO₄^2-所帶負電荷為2×0.02mol=0.04mol，
據電荷守恒，知溶液中必然大量存在另一種陰離子Cl^-，至少存在4種離子，故A錯誤；
B．由上述分析可知，Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，故B錯誤；
C．由電荷守恒可知，Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥0.4mol/L，故C正確；
D．綜上所述，原溶液中一定含Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，可能含Al³⁺、K⁺，一定不含CO₃^2-，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查物質的檢驗及推斷，為高考常見題型和高頻考點，側重于元素化合物知識的綜合理解和運用的考查，注意常見離子的性質和反應類型的判斷，答題時認真閱讀、分析題中數據，合理分析，特別是氯離子的推斷，注意電荷守恒的應用，題目難度中等．