Question

5．某溶液可能含有Cl-、SO₄^2-、I^-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺、Ag⁺．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；经过虑，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
（1）该溶液中至少存在4种离子，
（2）一定不存在的离子有I^-、Al³⁺、Ag⁺，一定存在的离子有Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺，一定存在的阴离子浓度0.2mol/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⁺，一定没有I^-；4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量为：0.02mol，一定不存在Ag⁺．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⁺，一定没有I^-；
4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量为0.02mol，一定不存在Ag⁺．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^-，
（1）由上述分析可知，一定含Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺四种离子，故答案为：4；
（2）一定不存在的离子有I^-、Al³⁺和Ag⁺，4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量为0.02mol，浓度是$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，故答案为：I^-、Al³⁺、Ag⁺；Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺；0.2mol/L．

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．