题目内容
某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+．某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：
由此可知原溶液中（ ）
由此可知原溶液中（ ）
| A、原溶液中c（Fe3+）=0.2mol?L-1 |
| B、溶液中至少有4种离子存在，其中Cl-一定存在，且c（Cl-）≥0.2mol?L-1 |
| C、SO42-、NH4+、Na+一定存在，CO32-、Al3+一定不存在 |
| D、要确定原溶液中是否含有Fe2+，其操作为：取少量原溶液于试管中，加入适量氯水，无现象，再加KSCN溶液，溶液成血红色，则含有Fe2+ |
考点：物质分离、提纯的实验方案设计,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用
专题：实验设计题
分析：加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，该气体为氨气，原溶液中一定存在0.02molNH4+；
产生的红褐色沉淀为氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，氧化铁的物质的量为0.01mol，则原溶液中含有0.02mol铁元素，可能为Fe3+、Fe2+，原溶液中一定没有CO32-；
滤液通入二氧化碳无现象，则原溶液中一定不存在Al3+；
4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.02mol，原溶液中含有0.02mol硫酸根离子；
颜色反应为黄色，则溶液中存在钠离子，由于加入了氢氧化钠溶液，无法判断原溶液中是否含有钠离子；
根据溶液电中性判断是否存在氯离子．
产生的红褐色沉淀为氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，氧化铁的物质的量为0.01mol，则原溶液中含有0.02mol铁元素，可能为Fe3+、Fe2+，原溶液中一定没有CO32-；
滤液通入二氧化碳无现象，则原溶液中一定不存在Al3+；
4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.02mol，原溶液中含有0.02mol硫酸根离子；
颜色反应为黄色，则溶液中存在钠离子，由于加入了氢氧化钠溶液，无法判断原溶液中是否含有钠离子；
根据溶液电中性判断是否存在氯离子．
解答：
解：加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，该气体为氨气，原溶液中一定存在0.02molNH4+；
产生的红褐色沉淀为氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，氧化铁的物质的量为0.01mol，则原溶液中含有0.02mol铁元素，可能为Fe3+、Fe2+，原溶液中一定没有CO32-；
滤液通入二氧化碳无现象，则原溶液中一定不存在Al3+；
颜色反应为黄色，则溶液中一定存在钠离子，由于加入了NaOH，无法判断原溶液中是否含有Na+；
4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.02mol，则原溶液中含有0.02mol硫酸根离子，
据电荷守恒，原溶液中一定有Cl-，物质的量至少为 0.02mol×2+0.02mol-0.02mol×2=0.02mol，
A．根据以上分析可知，原溶液中含有0.02mol铁元素，无法判断存在的是铁离子或者亚铁离子，故A错误；
B．根据以上分析，原溶液中一定存在0.02molNH4+，0.02molSO42-，0.02molFe3+、Fe2+中的一种，当铁元素全部为亚铁离子时，阳离子所带电荷的物质的量最小，所以正电荷物质的量最少为：0.02mol×2+0.02mol=0.06mol，而负电荷的物质的量为：0.02mol×2=0.04mol，根据溶液电中性可知，原溶液中一定存在Cl-，且c（Cl-）≥
=0.2 mol?L-1，故B正确；
C．根据以上分析可知，原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-，只是存在Fe3+、Fe2+中的一种，其离子的物质的量为0.02mol，一定不存在CO32-、Al3+；由于第一步中加入了氢氧化钠溶液，引进了钠离子，无法确定原溶液中是否含有钠离子，故C错误；
D．检验亚铁离子时，取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，此时溶液现象必须是无色，然后再加入适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+，否则如果加入硫氰化钾溶液后显示红色，则无法证明原溶液中是否含有亚铁离子，故D错误；
故选B．
产生的红褐色沉淀为氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，氧化铁的物质的量为0.01mol，则原溶液中含有0.02mol铁元素，可能为Fe3+、Fe2+，原溶液中一定没有CO32-；
滤液通入二氧化碳无现象，则原溶液中一定不存在Al3+；
颜色反应为黄色，则溶液中一定存在钠离子，由于加入了NaOH，无法判断原溶液中是否含有Na+；
4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.02mol，则原溶液中含有0.02mol硫酸根离子，
据电荷守恒，原溶液中一定有Cl-，物质的量至少为 0.02mol×2+0.02mol-0.02mol×2=0.02mol，
A．根据以上分析可知，原溶液中含有0.02mol铁元素，无法判断存在的是铁离子或者亚铁离子，故A错误；
B．根据以上分析，原溶液中一定存在0.02molNH4+，0.02molSO42-，0.02molFe3+、Fe2+中的一种，当铁元素全部为亚铁离子时，阳离子所带电荷的物质的量最小，所以正电荷物质的量最少为：0.02mol×2+0.02mol=0.06mol，而负电荷的物质的量为：0.02mol×2=0.04mol，根据溶液电中性可知，原溶液中一定存在Cl-，且c（Cl-）≥
| 0.06mol-0.04mol |
| 0.1L |
C．根据以上分析可知，原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-，只是存在Fe3+、Fe2+中的一种，其离子的物质的量为0.02mol，一定不存在CO32-、Al3+；由于第一步中加入了氢氧化钠溶液，引进了钠离子，无法确定原溶液中是否含有钠离子，故C错误；
D．检验亚铁离子时，取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，此时溶液现象必须是无色，然后再加入适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+，否则如果加入硫氰化钾溶液后显示红色，则无法证明原溶液中是否含有亚铁离子，故D错误；
故选B．
点评：本题考查物质分离、提纯实验方案的设计，为高频考点，把握实验流程中的试剂、发生的反应及分离方法为解答的关键，侧重分析能力、实验能力的综合考查，题目难度不大，注意根据溶液电中性判断氯离子存在的方法．
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