题目内容
某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+中的两种或多种．取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到448mL（标况）气体，同时产生红褐色沉淀，经过滤、洗涤、灼烧，得到1.6g固体；将上述滤液平均分成两份，一份中加足量BaCl2溶液，得到2.33g不溶于盐酸的沉淀；另一份中通入过量CO2得到1.56g白色沉淀．由此可推断原溶液一定含有的离子种类及其浓度，将结果填入下表（可不填满）．
| 一定含有的离子种类 | |||||||
| 物质的量浓度（mol/L） |
考点：常见离子的检验方法
专题：物质检验鉴别题
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CO32-；
2.33g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量为：0.01mol，原溶液中含有0.02mol硫酸根离子；
另一份中通入过量CO2得到1.56g白色沉淀，白色沉淀为氢氧化铝，原溶液中一定存在铝离子，物质的量为0.02mol，原溶液中的铝离子的物质的量为0.04mol；
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．
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CO32-；
2.33g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量为：0.01mol，原溶液中含有0.02mol硫酸根离子；
另一份中通入过量CO2得到1.56g白色沉淀，白色沉淀为氢氧化铝，原溶液中一定存在铝离子，物质的量为0.02mol，原溶液中的铝离子的物质的量为0.04mol；
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CO32-，加BaCl2溶液生成不溶于盐酸的沉淀，知溶液中含SO42-；另一份中通入过量CO2得到1.56g白色沉淀，该白色沉淀为氢氧化铝，则原溶液中一定存在Al3+，
n（NH3）=
=0.02mol，则n（NH4+）=0.02mol，铵根离子浓度为：c（NH4+）=
=0.2mol/L；
n（Fe2O3）=
=0.01mol，则n（Fe3+）=2n（Fe2O3）=0.02mol，c（Fe3+）=
=0.2mol；
n（BaSO4）=
=0.01mol，则n（SO42-）=0.01mol，则原溶液中含有硫酸根离子的物质的量为0.02mol，c（SO42-）=
=0.2mol/L；
n（Al3+）=
=0.02mol，原溶液中存在铝离子的物质的量为0.04mol，c（Al3+）=
=0.4mol/L；
溶液中NH4+、Al3+、Fe3+所带正电荷的物质的量为：0.02mol+3×0.02mol+0.04mol×3=0.20mol，SO42-所带负电荷为2×0.02mol=0.04mol，
据电荷守恒，则溶液中必然大量存在另一种阴离子Cl-，由于钾离子无法确定是否存在，所以氯离子的物质的量一定不小于：2mol-0.04mol=0.16mol，c（Cl-）≥
=1.6mol/L，
故答案为：
n（NH3）=
| 0.448L |
| 22.4L/mol |
| 0.02mol |
| 0.1L |
n（Fe2O3）=
| 1.6g |
| 160g/mol |
| 0.02mol |
| 0.1L |
n（BaSO4）=
| 2.33g |
| 233g/mol |
| 0.02mol |
| 0.1L |
n（Al3+）=
| 1.56g |
| 78g/mol |
| 0.04mol |
| 0.1L |
溶液中NH4+、Al3+、Fe3+所带正电荷的物质的量为：0.02mol+3×0.02mol+0.04mol×3=0.20mol，SO42-所带负电荷为2×0.02mol=0.04mol，
据电荷守恒，则溶液中必然大量存在另一种阴离子Cl-，由于钾离子无法确定是否存在，所以氯离子的物质的量一定不小于：2mol-0.04mol=0.16mol，c（Cl-）≥
| 0.16mol |
| 0.1L |
故答案为：
| 一定含有的离子种类 | SO42- | NH4+ | Fe3+ | Al3+ | Cl- | ||
| 物质的量浓度（mol/L） | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | ≥1.6 |
点评：本题考查了常见离子的检验，物质的量浓度的计算，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，本题中硫酸根离子和铝离子的物质的量的计算为易错点，注意题中数据为分成两等份的情况．
练习册系列答案
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| 1 |
| 2 |
| A、Q1=Q2=98.32 |
| B、Q1＞Q2＞98.32 |
| C、Q2＜Q1＜98.32 |
| D、Q1＜Q2＜98.32 |
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