Question

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；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．
回答下列问题：
（1）该溶液中一定存在的离子有：

 

，一定不存在的离子有

 

．
（2）该溶液中一定存在的阴离子的浓度为

 

，

 

．
（3）若用质量分数为36.5%，密度为1.2g/ml的浓盐酸配制80mL6mol/L的稀盐酸．回答下列问题
①所需浓盐酸的体积为

 

mL，配制时需要用到的玻璃仪器有

 

 

．
②分析实验中以下操作对所配溶液的浓度有何影响：（填“偏大”、“偏小“或“不受影响”）
A、量取浓盐酸后用蒸馏水洗涤量筒2到3次，将洗涤液转移到容量瓶中，

 

．
B、定容时俯视刻度线，

 

．
C、稀释浓盐酸时烧杯中有少量水，

 

．

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）（2）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．
（3）①根据c=

1000ρw

M

计算出浓盐酸的物质的量浓度，再根据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算出配制6moL?L^-1的稀盐酸80mL需要浓盐酸的体积；根据实验操作的步骤（计算→量取→稀释、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签）以及每步操作需要仪器确定需要的仪器；
②根据实验操作对物质的量浓度c=

n

V

的影响判断误差．

解答： 解：（1）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

=0.01mol，知n（Fe³⁺）=0.02mol，
n（BaSO₄）=

4.66g

233g/mol

=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^-，一定不存在CO₃^2-，Al³⁺和K⁺不能确定是否存在；
故答案为：Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-；CO₃^2-；
（2）硫酸根离子浓度为：

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，若无Al³⁺和K⁺，根据电荷守恒得：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，故氯离子所带负电荷为0.04mol，浓度为：

0.04mol

0.1L

=0.4mol/L，若存在Al³⁺和K⁺，则氯离子浓度大于0.4mol/L；
故答案为：c（SO₄^2-）=0.2mol/L； c（Cl^-）≥0.4mol/L；
（3）①质量分数为36.5%，密度为1.20g?cm^-3的浓盐酸的物质的量浓度为：

1000×1.20×36.5%

36.5

=12mo/L，配制80mL 6moL?L^-1的稀盐酸，没有80mL容量瓶，故需选100mL容量瓶，需要浓盐酸的体积为：

6mol/L×0.1L

12mol/L

=0.05L=50mL．配制顺序是：计算→量取→稀释、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签，用50mL量筒量取浓盐酸，在烧杯中稀释，冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，转移完毕，用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2～3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中，再加适量蒸馏水，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，使溶液的凹液面的最低点与刻线相平，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀，
所以需要玻璃仪器为：量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，
故答案为：50；量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；
②A．在操作B中若用水洗涤量筒2-3次，并将洗涤液一并倒入烧杯中：量筒不能洗涤，否则会导致配制的溶液中溶质的物质的量偏大，溶液浓度偏大；
B．定容时俯视，导致加入的蒸馏水体积偏小，配制的溶液体积偏小，溶液浓度偏大；
C．稀释时还需加水，故无影响；
故答案为：偏大；偏大；不受影响．

点评：本题考查离子共存和配制一定物质的量浓度的溶液的方法，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．注意明确误差分析的方法．