题目内容

10.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(  )
A.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
B.原溶液中c(Fe3+)=0.2 mol•L-1
C.SO42-、NH4+、Na+一定存在,CO32-、Al3+一定不存在
D.取少量原溶液并加入KSCN溶液,呈血红色,说明该溶液一定没有Fe2+,只有Fe3+

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,由溶液为电中性可判断是否存在氯离子,以此来解答.

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,
由电荷守恒,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.由以上分析,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-)≥$\frac{0.06mol-0.04mol}{0.1L}$=0.2 mol•L-1,故A正确;
B.原溶液中含有0.02molFe,无法判断存在的是铁离子或者亚铁离子,故B错误;
C.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.少量原溶液并加入KSCN溶液,呈血红色,可知一定含Fe3+,不能确定是否含Fe2+,故D错误;
故选A.

点评 本题考查溶液中成分的确定,为高频考点,注意掌握常见离子的性质及检验方法为解答的关键,注意根据溶液电中性判断氯离子存在,侧重分析、推断能力的综合考查,题目难度中等.

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