Question

15．常温下，在pH=1的某溶液中可能有Na⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、I^-、Cl^-、CO₃^2-中的几种，现取100mL该溶液进行如下实验．根据实验结果，下列判断正确的是（　　）

• A． Fe³⁺、I^-、Cl^-三种离子一定存在
• B． CO₃^2-一定不存在，不能确定Na⁺和Cl^-是否存在
• C． Fe³⁺与Fe²⁺至少有一种
• D． 该溶液中c（Cl^-）至少为0.2mol•L?1

Answer 1

分析 pH=1的溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，100mL该溶液中含有氢离子的物质的量为0.01mol，则一定不存在CO₃^2-；
向溶液中通入氯气分液后得到紫色溶液，则原溶液中含有I^-，铁离子能够氧化碘离子，则一定不存在Fe³⁺；2.54g为碘单质，物质的量为$\frac{2.54g}{254g/mol}$=0.01mol，原溶液中含有碘离子的物质的量为0.02mol；
水层中加入氢氧化钠溶液得到固体，该固体为氢氧化亚铁，灼烧固体得到的1.60g为氧化铁，则溶液中一定存在Fe²⁺，根据铁元素守恒可知亚铁离子的物质的量为：$\frac{1.6g}{160g/mol}$×2=0.02mol，0.02mol亚铁离子带有正电荷为0.04mol，0.02mol碘离子带有0.02mol电子，所以原溶液中一定含有Cl^-，其物质的量至少为0.04mol-0.02mol-0.01mol=0.01mol，氯离子的浓度最小为$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，以此解答该题．

解答 姐：pH=1的溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，100mL该溶液中含有氢离子的物质的量为0.01mol，则一定不存在CO₃^2-；
向溶液中通入氯气分液后得到紫色溶液，则原溶液中含有I^-，铁离子能够氧化碘离子，则一定不存在Fe³⁺；2.54g为碘单质，物质的量为$\frac{2.54g}{254g/mol}$=0.01mol，原溶液中含有碘离子的物质的量为0.02mol；
水层中加入氢氧化钠溶液得到固体，该固体为氢氧化亚铁，灼烧固体得到的1.60g为氧化铁，则溶液中一定存在Fe²⁺，根据铁元素守恒可知亚铁离子的物质的量为：$\frac{1.6g}{160g/mol}$×2=0.02mol，0.02mol亚铁离子带有正电荷为0.04mol，0.02mol碘离子带有0.02mol电子，所以原溶液中一定含有Cl^-，其物质的量至少为0.04mol-0.02mol-0.01mol=0.01mol，氯离子的浓度最小为$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，
A．由以上分析可知原溶液中一定含有Fe²⁺、I^-、Cl^-，故A正确；
B．原溶液中一定不存在CO₃^2-，一定含有Cl^-，故B错误；
C．原溶液中一定存在Fe²⁺，一定不存在Fe³⁺，故C错误；
D．根据分析可知该溶液中c（Cl^-）≥0.1nol•L^-1，故D错误．
故选A．

点评 本题考查无机物的推断及离子反应，为高频考点，把握实验流程中的反应、现象及离子推断为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意离子反应及元素化合物知识的综合应用，题目难度不大．