Question

10．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，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l.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． C1^-一定存在，且c Cl^-）≥0.4mol/L
• C． SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，CO₃^2-可能存在
• D． CO₃^2-、Al³⁺一定不存在，K⁺一定存在

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NH₄⁺；
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⁺，n（Fe³⁺）=$\frac{1.6g}{160g/mol}$×2=0.02mol，一定没有CO₃^2-；
4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，含SO₄^2-的物质的量为0.02mol，结合电荷守恒及离子共存来解答．

解答 解：加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，可知一定存在NH₄⁺；
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⁺，n（Fe³⁺）=$\frac{1.6g}{160g/mol}$×2=0.02mol，一定没有CO₃^2-；
4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，含SO₄^2-的物质的量为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，
由电荷守恒，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^-，不能确定是否含Al³⁺和K⁺，
A．由上述分析可知，至少存在4种离子，故A错误；
B．由电荷守恒可知，C1^-一定存在，且c Cl^-）≥$\frac{0.08mol-0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，故B正确；
C．SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，CO₃^2-一定不存在，故C错误；
D．CO₃^2-一定不存在，K⁺、Al³⁺不能确定是否存在，故D错误；
故选B．

点评 本题考查常见离子的检验，为高频考点，把握发生的离子反应、电荷守恒为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意电荷守恒的应用，题目难度不大．