Question

3．某溶液可能含有NH₄⁺、Fe³、Fe²⁺、Na⁺，Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-某同學(xué)為了確認(rèn)其成分，取部分試液，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：下列說法正確的是（　　）

• A． NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-離子一定存在，CO₃^2-離子一定不存在
• B． 原溶液中c（Fe³⁺）=0.4mol•L^-1
• C． 溶液中至少有4種離子存在，其中Na⁺一定存在，且c（Na⁺）≥0.6mol•L^-1
• D． 取少量原溶液于試管中，先加入適量氯水，再加少量KSCN溶液，若溶液成血紅 色，則含有Fe²⁺

Answer 1

分析 加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，該氣體為氨氣，原溶液中一定存在0.02molNH₄⁺，產(chǎn)生的紅褐色沉淀為氫氧化鐵，3.2g固體為三氧化二鐵，氧化鐵的物質(zhì)的量=$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，則原溶液中含有0.04mol鐵元素，可能為Fe³⁺、Fe²⁺，原溶液中一定沒有CO₃^2-；濾液中加入足量氯化鋇溶液和鹽酸溶液過濾得到23.3g 沉淀為硫酸鋇沉淀，濾液中加入硝酸和硝酸銀生成白色沉淀為氯化銀沉淀，硫酸鋇的物質(zhì)的量$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，原溶液中含有0.01mol硫酸根離子，加入鹽酸氯離子不能確定原溶液中是否含有氯離子；由于加入了氫氧化鈉溶液，無法判斷原溶液中是否含有鈉離子，根據(jù)溶液電中性判斷是否存在氯離子．

解答 解：A．根據(jù)以上分析，原溶液中一定存在0.02molNH₄⁺，0.02molSO₄^2-，0.04molFe³⁺、Fe²⁺中的一種，當(dāng)鐵元素全部為亞鐵離子時(shí)，陽離子所帶電荷的物質(zhì)的量最小，所以正電荷物質(zhì)的量最少為：0.04mol×2+0.02mol=0.1mol，而負(fù)電荷的物質(zhì)的量為：0.02mol×2=0.04mol，根據(jù)溶液電中性可知，原溶液中一定存在Cl^-，溶液中一定存在NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-離子一定存在，CO₃^2-離子一定不存在，故A正確；
B．根據(jù)以上分析可知，原溶液中含有0.02mol鐵元素，無法判斷存在的是鐵離子或者亞鐵離子，故B錯(cuò)誤；
C．A分析可知溶液中一定存在NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-離子一定存在，鈉離子是否存在不能確定，故C錯(cuò)誤；
D．檢驗(yàn)亞鐵離子時(shí)，取少量原溶液于試管中，加KSCN溶液，此時(shí)溶液現(xiàn)象必須是無色，然后再加入適量氯水，溶液呈血紅色，則含有Fe²⁺，否則如果加入硫氰化鉀溶液后顯示紅色，則無法證明原溶液中是否含有亞鐵離子，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)分離、提純實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)流程中的試劑、發(fā)生的反應(yīng)及分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等，注意根據(jù)溶液電中性判斷氯離子存在的方法．