Question

【题目】某溶液只可能含有K＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、Ba2＋、NH、Cl－、SO中的若干种离子。某同学取100 mL的溶液分成两等份进行如下实验：

①第一份加过量的氢氧化钠溶液后加热，收集到0.02 mol的气体，无沉淀产生，同时得到溶液甲。

②向溶液甲中通入过量的二氧化碳气体，生成白色沉淀，沉淀经过滤，洗涤灼烧后，得到1.02 g固体。

③第二份加足量的氯化钡溶液，生成白色沉淀，沉淀经盐酸充分洗涤，干燥，得到11.65 g固体。据此，该同学得到的结论正确的是(　 　)

A. 实验①中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(NH)＝0.2 mol·L－1

B. 实验③中的白色沉淀中一定是BaSO4，并可得原溶液中n(SO)＝0.5 mol

C. 原溶液中一定有K＋，且c(K＋) ≥0.4 mol·L－1

D. 若要判断原溶液中是否有Cl－，无需另外设计实验验证

Answer 1

【答案】C

【解析】①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.02mol气体，即为氨气，一定含有NH4+，物质的量为0.02mol，浓度为0.02mol÷0.05L=0.4mol/L，无沉淀生成，则一定不含有Fe3+、Mg2+；②向甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，即为氢氧化铝，则原溶液中一定有Al3+，一定不含有碳酸根离子，铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液，溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，即为氢氧化铝，氢氧化铝沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体即为氧化铝，氧化铝的物质的量是1.02g÷102g/mol=0.01mol，根据铝元素守恒，得到铝离子的物质的量是0.02mol，浓度为0.02mol÷0.05L=0.4mol/L；③第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，则一定含有硫酸根离子，无钡离子，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到11.65g固体即硫酸钡的质量是11.65g，物质的量为11.65g÷233g/mol=0.05mol，根据元素守恒硫酸根离子的物质的量是0.05mol，浓度为0.05mol÷0.05L=1mol/L，综上可知，一定含有的离子是：NH4+、Al3+、SO42-，其浓度分别是：0.4mol/L；0.4mol/L；1mol/L，一定不含Fe3+、Mg2+、Ba2+、CO32-。由于阳离子所带电荷数是0.02mol+0.02mol×3＝0.08mol，硫酸根所带电荷数是0.1mol，所以根据电荷守恒可知一定存在钾离子，物质的量至少是0.02mol，不能确定是否存在氯离子；A．根据以上分析可知，实验①中产生的气体为氨气，并可得原溶液中c(NH4+)＝0.4 mol·L－1，A错误；B．根据以上分析可知，③中的白色沉淀中一定有BaSO4，硫酸根的物质的量是0.05mol，B不正确；C．根据以上分析可知原溶液中一定有K＋，且c(K＋)≥0.02mol÷0.05L＝0.4mol/L，C正确；D．由以上分析可知，不能确定存在氯离子，D错误；答案选C。