某溶液可能含有Cl-.SO42-.CO32-.NH4+.Fe3+.Al3+和K+．取该溶液100mL.加入过量NaOH溶液.加热.得到0.02mol气体.同时产生红褐色沉淀,将沉淀过滤.洗涤.灼烧.得到1.6g固体,向上述滤液中加入足量BaCl2溶液.得到4.66g不溶于盐酸的沉淀．回答下列问题:(1)原溶液中一定不存在．(2)根据实验和必要的计算确定溶液中一� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺．取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加入足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀．
回答下列问题：
（1）原溶液中一定不存在

．
（2）根据实验和必要的计算确定溶液中一定存在的离子有哪些（写出必要的推理及计算过程）．

考点：常见离子的检验方法

专题：物质检验鉴别题,离子反应专题

分析：加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，可知一定存在铵根离子；
红褐色沉淀是氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，可知一定有Fe³⁺，一定没有CO₃^2-；
4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量为：0.02mol；
根据以上数据推算存在离子，根据电荷守恒推算氯离子的存在及数据．

解答： 解：（1）由于加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，说明一定有NH₄⁺，且物质的量为0.02mol；同时产生红褐色沉淀，说明一定有Fe³⁺，1.6g固体为氧化铁，物质的量为0.01mol，故有0.02molFe³⁺，CO₃^2-和Fe³⁺会发生双水解，故一定没有CO₃^2-，
故答案为：CO₃^2-；
（2）加入NaOH溶液共热有气体和红褐色沉淀，气体为氨气，红褐色沉淀为氢氧化铁，则溶液中一定含有NH₄⁺、Fe³⁺，根据离子共存可知不含CO₃^2-，加BaCl₂溶液生成不溶于盐酸的沉淀，知溶液中含SO₄^2-，
n（NH₃）=0.02mol，知n（NH₄⁺）=0.02mol，
n（Fe₂O₃）=1.6g/160g?mol^-1=0.01mol，知n（Fe³⁺）=0.02mol，
n（BaSO₄）=4.66g/233g?mol^-1=0.02mol，知n（SO₄^2-）=0.02mol，
溶液中NH₄⁺、Fe³⁺所带正电荷为0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，SO₄^2-所带负电荷为2×0.02mol=0.04mol，
据电荷守恒，知溶液中必然大量存在另一种阴离子Cl^-，故原溶液中一定含Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，
答：加入NaOH溶液共热有气体和红褐色沉淀可知，溶液中含NH₄⁺、Fe³⁺，而不含CO₃^2-，加BaCl₂溶液生成不溶于盐酸的沉淀，知溶液中含SO₄^2-，
n（NH₃）=0.02mol，则n（NH₄⁺）=0.02mol，
n（Fe₂O₃）=

1.6g

160g/mol

=0.01mol=0.01mol，则n（Fe³⁺）=0.02mol，
n（BaSO₄）=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，则n（SO₄^2-）=0.02mol，
溶液中NH₄⁺、Fe³⁺所带正电荷为：0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，SO₄^2-所带负电荷为：2×0.02mol=0.04mol，
据电荷守恒，知溶液中必然大量存在另一种阴离子，由题意知为Cl^-，综上知，原溶液中一定含Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-．

点评：本题考查离子共存，为高考常见题型和高频考点，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查，注意常见离子的性质和反应类型的判断，答题时认真阅读、分析题中数据，合理分析，特别是氯离子的推断，难度中等．

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