Question

某溶液X含有K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-中的几种，已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.1mol?L^-1（不考虑水的电离及离子的水解）．为确定该溶液中含有的离子，现进行了如下的操作：下列说法正确的是（　　）

• A、无色气体可能是NO和CO₂的混合物
• B、由步骤③可以确定原溶液中含有Cl^-
• C、溶液X中所含离子种类共有4种
• D、另取l00mL原溶液X，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，理论上得到的固体质量为1.2g

Answer 1

考点：常见阳离子的检验,常见阴离子的检验

专题：物质检验鉴别题

分析：X溶液加入盐酸，生成无色气体，气体遇到空气红棕色，则可说明生成NO，X中一定含有NO₃^-和还原性离子，而只有二价铁离子具有还原性，所以一定含有Fe²⁺，碳酸根离子与二价铁离子发生双水解生成沉淀，所以一定不含CO₃^2-；加入盐酸后阴离子种类不变，则说明X中含有Cl^-，加入氯化钡生成白色沉淀，则一定含有SO₄^2-，加入KSCN溶液呈红色，因Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，则不能证明X中含有Fe³⁺，结合各离子物质的量浓度均为0.1mol?L^-1解答该题．

解答： 解：X溶液加入盐酸，生成无色气体，气体遇到空气红棕色，则可说明生成NO，X中一定含有NO₃^-和还原性离子Fe²⁺；碳酸根离子与二价铁离子发生双水解生成沉淀，所以一定不含CO₃^2-；加入盐酸后阴离子种类不变，则说明X中含有Cl^-，加入氯化钡生成白色沉淀，则一定含有SO₄^2-；加入KSCN溶液呈红色，因Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，则不能证明X中是否含有Fe³⁺，已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.1mol?L^-1，依据阴阳离子所带电荷数守恒，可知一定含有Mg²⁺，不含Fe³⁺、K⁺，所以溶液中一定含有的离子为：Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺，
A．二氧化氮为红棕色，而X加入盐酸反应生成的无色气体，所以一定不含二氧化氮，故A错误；
B．因为第一步加入的盐酸中含有氯离子，所以通过步骤③不能确定氯离子的存在，故B错误；
C．溶液X中所含离子：Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺，共有5种，故C错误；
D．另取l00mL原溶液X，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到固体为0.005molFe₂O₃和0.01molMgO，质量为0.005mol×160g/mol+0.01mol×40g/mol=1.2g，故D正确；
故选：D．

点评：本题考查物质的推断和离子的检验，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确各种离子的性质是解题关键，注意电荷守恒在离子推断中的应用，题目难度中等．