Question

（2011?台州模拟）某混合溶液中可能含有下列离子中的若干种：K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、NO₂^-、CO₃^2-，现取三份20mL该溶液进行如下实验：
（1）第一份加入足量盐酸，无任何气体产生
（2）第二份加入足量NaOH溶液，经搅拌、过滤、洗涤、灼烧，最后得到xg固体
（3）第三份滴加0.10mol?L^-1酸性KMnO₄溶液，消耗其体积为VmL
（4）另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧，发现火焰呈现黄色
根据上述实验，以下说法正确的是（　　）

A．原混合溶液中只存在Na⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，不可能存在K⁺、CO₃^2-

B．由实验（1）无法推断原混合溶液中是否含有SO₄^2-

C．由实验（2）、（3）可判定原混合溶液中是否含有Fe³⁺

D．由实验（3）可判定原混合溶液中存在NO₂^-

Answer 1

分析：（1）第一份加入足量盐酸，无任何气体产生，说明溶液中不含CO₃^2-离子，也不含NO₂^-离子，因NO₂^-+H⁺═HNO₂，4HNO₂═4NO↑+2H₂O+O₂↑，有气体放出，根据溶液的电中性，阴离子只有
SO₄^2-离子，则一定存在SO₄^2-离子．
（2）二份加入足量NaOH溶液生成沉淀，说明溶液中含有Fe²⁺或Fe³⁺离子，或二者都有，根据最后得到xg固体，可知总共含有的铁元素的物质的量；
（3）第三份滴加0.10mol?L^-1酸性KMnO₄溶液，消耗其体积为VmL，说明溶液中含有还原性Fe²⁺离子，根据消耗的高锰酸钾的物质的量可确定Fe²⁺离子的物质的量，并能确定是否含有Fe³⁺离子；
（4）另用洁净的铂丝蘸取该混合溶液置于浅色火焰上灼烧，发现火焰呈现黄色，说明含有Na⁺离子，但不能确定是否含有K⁺离子，须通过蓝色钴玻璃观察．
综上所述，溶液中一定含有Na⁺离子、SO₄^2-离子，不含CO₃^2-离子、不含NO₂^-离子，Fe²⁺或Fe³⁺离子至少有一种．

解答：解：A、只有通过蓝色钴玻璃观察才能确定是否有K⁺离子，故A错误；
B、（1）第一份加入足量盐酸，无任何气体产生，说明溶液中不含CO₃^2-离子，也不含NO₂^-离子，因NO₂^-+H⁺═HNO₂，4HNO₂═4NO↑+2H₂O+O₂↑，有气体放出，根据溶液的电中性，阴离子只有SO₄^2-离子，则一定存在SO₄^2-离子，故B错误；
C、足量NaOH溶液生成沉淀，说明溶液中含有Fe²⁺或Fe³⁺离子，或二者都有，根据最后得到xg固体，可知总共含有的铁元素的物质的量，滴加0.10mol?L^-1酸性KMnO₄溶液，消耗其体积为VmL，可以证明一定含有Fe²⁺离子，根据电子得失相等可得Fe²⁺离子的物质的量，以此来判断是否含有Fe³⁺离子，故C正确；
D、加入足量盐酸，无任何气体产生，说明不含NO₂^-离子，因NO₂^-+H⁺═HNO₂，4HNO₂═4NO↑+2H₂O+O₂↑，有气体放出，故D错误．
故选C．

点评：本题考查离子鉴别题目，做题时注意从题目中找出反应的典型现象，根据物质的性质进行推断．