Question

10．某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、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；过滤，洗涤，灼烧，得到 1.6g 固体；向上述滤液中加足量BaCl₂溶液，得到 4.66g 不溶于盐酸的沉淀．由此可知原溶液中（　　）

• A． 至少存在5 种离子
• B． SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、一定存在，Cl^-、K⁺、Al³⁺可能存在
• C． K⁺一定存在，Al³⁺可能存在
• D． Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥0.4mol/L

Answer 1

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⁺，
4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=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：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⁺，4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，
A．由上述分析可知，一定含SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺，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^-，至少存在4种离子，故A错误；
B．由上述分析可知，SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺一定存在，由电荷守恒可知，Cl^-一定存在，故B错误；
C．由上述分析可知，SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Cl^-一定存在，可能含Al³⁺、K⁺，故C错误；
D．综上所述，原溶液中一定含Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，由电荷守恒可知，Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥$\frac{0.08mol-0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，可能含Al³⁺、K⁺，故D正确；
故选D．

点评 本题考查物质的检验及推断，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，题目难度中等．