Question

某溶液仅含K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的4种离子，且所含离子的物质的量均为1mol．化学兴趣小组把溶液均匀分成四份，分别取样品进行如下实验：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生
②第二份溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，且溶液中阴离子种类不变（不考虑水的电离和离子的水解）．
③第三份加足量NaOH溶液加热后，没有气体生成，有沉淀生成
下列说法不正确的是（　　）

• A、该溶液中所含的离子是：Fe²⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃^-
• B、实验③，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体的质量为18g
• C、若向该溶液中加入过量的稀硫酸，产生的气体遇空气能变成红棕色
• D、若向该溶液中加入过量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液会显血红色

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生，溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份溶液中加入过量的稀硫酸，有气泡产生，该气体若为二氧化碳，说明溶液中含有CO₃^2-，但是加入稀硫酸后碳酸根离子消失，所以产生的气体不是二氧化碳，应该为NO，原溶液中一定含有Fe²⁺、NO₃^-；由于加入了硫酸根离子，而溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中一定含有SO₄^2-，则一定不存在Ba²⁺；
③第三份加足量NaOH溶液加热后，没有气体生成，说明溶液中不存在NH₄⁺，有沉淀生成，说明溶液中可能存在Mg²⁺；
由于所含离子的物质的量均为1mol，即含有1molFe²⁺、1molNO₃^-、1molSO₄^2-，根据溶液电中性可知，溶液中还应该含有1mol带一个单位正电荷的阳离子，由于没有铵根离子存在，则溶液中一定含有K⁺，根据以上分析进行解答．

解答： 解：根据①可知，溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
根据②加入过量的稀硫酸，有气泡产生，该气体如果为二氧化碳，说明溶液中含有CO₃^2-，由于加入稀硫酸后碳酸根离子消失，改变了离子的种类，所以产生的气体一定不是二氧化碳，应该为NO，故原溶液中一定含有Fe²⁺、NO₃^-；由于加入了硫酸根离子，而溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中一定含有SO₄^2-，则一定不存在Ba²⁺；
根据③可知，溶液中不存在NH₄⁺，由于存在亚铁离子，则加入氢氧化钠会有沉淀生成，溶液中也可能存在Mg²⁺；
由于所含4种离子的物质的量均为1mol，即：1molFe²⁺、1molNO₃^-、1molSO₄^2-，根据溶液电中性可知，溶液中还应该含有1mol带一个单位正电荷的阳离子，③证明不存在铵根离子，则溶液中一定含有K⁺，
A．根据以上分析可知，该溶液中所含的离子是：Fe²⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃^-，故A正确；
B．实验③，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，最终所得固体为0.5mol氧化铁，其质量为160g/mol×0.5mol=80g，故B错误；
C．加入稀硫酸后，亚铁离子与稀硝酸反应生成一氧化氮气体，一氧化氮遇到空气变成红棕色气体，故C正确；
D．由于溶液中存在硝酸根离子和亚铁离子，若向溶液中加入稀硫酸和和KSCN溶液，硝酸根离子在酸性条件下能够将亚铁离子氧化成铁离子，铁离子与硫氰根离子反应生成血红色的硫氰化铁，故D正确；
故选B．

点评：本题考查了常见离子的检验、离子共存的判断，题目难度中等，注意掌握常见离子的化学性质及检验方法，能够根据电荷守恒平衡溶液中未知离子的存在情况，正确理解题干信息是解答本题的关键．