Question

13．常温下，800ml pH=1的某溶液A中含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、NO₂^-、I^-、SO₄^2-中的四种，且各离子的物质的量浓度均为0.1mol•L^-1，现取该溶液进行有关实验，已知HNO₂是一种不稳定的弱酸，实验结果如图所示：

下列有关说法正确的是（　　）

• A． 该溶液中一定有NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2-、Cl^-四种离子
• B． 实验最多消耗Cu 1.92g，生成气体丙在标准状态下体积为448mL
• C． 沉淀乙一定有BaCO₃，可能有BaSO₄
• D． 为确定原溶液中是否有Na⁺、K⁺，可通过焰色反应来确定

Answer 1

分析 由溶液pH=1可知溶液为酸性溶液，溶液中存在大量氢离子，可以排除CO₃^2-、NO₂^-；
溶液A中加过量（NH₄）₂CO₃，产生白色沉淀，白色沉淀只能为氢氧化铝，可以排除Fe²⁺、Fe³⁺，溶液含有一定有Al³⁺；
溶液乙加铜和浓硫酸能产生气体丙，丙在空气中变成红棕色，则丙为NO，原溶液中有NO₃^-，强酸性溶液中含有NO₃^-，则一定不存在具有还原性的离子：Fe²⁺、I^-，最后根据电荷守恒得原溶液中含有NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2- Cl^-五种离子．

解答 解：由溶液pH=1可知溶液为酸性溶液，氢离子浓度为0.1mol/L，溶液中一定不存在与氢离子反应的离子：CO₃^2-、NO₂^-；
溶液A中加过量（NH₄）₂CO₃，产生白色沉淀，可以排除Fe²⁺、Fe³⁺，原溶液中一定有Al³⁺；
溶液乙加铜和浓硫酸能产生NO，原溶液中有NO₃^-，强酸性溶液中有NO₃^-，则一定没有Fe²⁺、I^-；
A．根据以上分析可知，溶液中存在0.1mol/L的氢离子、0.1mol/L的铝离子，溶液中阳离子带有的电荷为：0.4mol/L；而溶液中除了存在0.1mol/L的硝酸根离子外，还应该含有SO₄^2-离子和Cl^-，所以该溶液中一定有NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2-、Cl^-四种离子，故A正确；
B．若果气体全部与硝酸反应，根据反应方程式3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，消耗1.92g铜，生成一氧化氮气体的物质的量为：$\frac{1.92g}{64g/mol}$×$\frac{2}{3}$=0.02mol，标准状况下一氧化氮的体积为448mL，但是假如的浓硫酸，故铜也会与浓硫酸反应产生二氧化硫，产生的NO小于448mL，故B错误；
C．根据分析可知，溶液中含有硫酸根离子，所以沉淀乙中一定为碳酸钡和硫酸钡沉淀的化合物，故C错误；
D．根据上述分析，该溶液中一定有NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2-、Cl^-四种离子，因为阴离子已经确定，根据电荷守恒没有钠离子和钾离子，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了常见阴阳离子的检验、离子共存的判断，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，判断硫酸根离子、氯离子时需要通过电荷守恒进行判断，试题培养了学生的分析、理解能力．