题目内容
【题目】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,设计并完成了如下实验。由此可知原溶液中
A. 原溶液中c(Fe3+)=0.1 mol·L-1
B. 要确定原溶液中是否含有Fe2+,其操作如下:取少量原溶液于试管中,加KSCN溶液,再加入适量氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+
C. SO42-、NH4+、Na+一定存在,CO32-、Al3+一定不存在
D. 溶液中至少有4种离子存在,其中Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.2 mol·L-1
【答案】D
【解析】
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;
焰色反应为黄色,则溶液中存在钠离子,因为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。
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;
焰色反应为黄色,则溶液中存在钠离子,因为加入了氢氧化钠溶液,无法判断原溶液中是否含有钠离子;
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.根据以上分析可以知道,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.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B错误;
C.根据以上分析可以知道,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+;因为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.根据以上分析,原溶液中一定存在0.02mol NH4+ ,0.02mol SO42-,0.02mol Fe3+、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,根据溶液电中性可以知道,原溶液中一定存在Cl-,且c(Cl-)=0.2mol/L,所以D选项是正确的。
答案选D。
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