Question

9．某试液中只可能含有K⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、AlO₂^- 中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol•L^-1，某同学进行了如图实验：

下列说法正确的是（　　）

• A． 无法确定原试液中是否含有Fe³⁺、K⁺
• B． 滤液X中大量存在的阳离子有NH₄⁺、Fe³⁺、H⁺和Al³⁺
• C． 无法确定沉淀B的成分
• D． 原溶液中一定存在的离子为NH₄⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-

Answer 1

分析 试液中加入盐酸产生气体，说明一定含有硝酸根离子和二价铁离子；滤液中加入氢氧化钡生成沉淀，说明一定含有氨根离子，因为加入盐酸，在酸性环境下二价铁离子被氧化生成三价铁，产生氢氧化铁沉淀，二价铁离子与偏铝酸根离子发生双水解，不共存，所以一定不含有偏铝酸根离子，加入氢氧化钡溶液产生气体，则一定含有氨根离子，产生沉淀A，该沉淀可能是氢氧化铁或者硫酸钡，滤液中含有大量钡离子、氢氧根离子，通入二氧化碳，得到沉淀B为碳酸钡沉淀，因为存在的离子浓度均为0.1mol•L^-1，从电荷的角度出发，判断是否含有钾离子和硫酸根离子，据此解答．

解答 解：试液中加入盐酸产生气体，硝酸根离子、二价铁离子在酸性环境下发生氧化还原反应生成三价铁离子和一氧化氮，说明一定含有硝酸根离子、二价铁离子；二价铁离子与偏铝酸根离子发生双水解不共存，一定不含偏铝酸根离子，向滤液中加入足量氢氧化钡，产生气体，氢氧根离子与氨根离子反应生成氨气，一定含有氨根离子，因为第一步反应中生成三价铁离子，所以加入氢氧化钡会产生氢氧化铁沉淀或者硫酸钡，滤液中含有大量钡离子、氢氧根离子，通入二氧化碳，得到沉淀B为碳酸钡沉淀，因为存在的离子浓度均为0.1mol•L^-1，依据溶液中阴阳离子所带电荷守恒可知：硫酸根离子一定存在；三价铁离子，一定不存在；
一定不存在的是：Fe³⁺、AlO₂^-；
所以一定含有的离子有：NH₄⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-；
无法确定的是：K⁺、Cl^-，
A．通过实验现象无法确定是否含有Cl^-、K⁺，故A错误；
B．滤液X中大量存在的阳离子有NH₄⁺、H⁺、Fe²⁺，不含有铝离子，故B错误；
C．沉淀B的成分为碳酸钡沉淀，故C错误；
D．原溶液中一定存在的离子为NH₄⁺、Fe²⁺、NO₃^-、SO₄^2-，故D正确；
故选：D．

点评 本题考查了常见离子的性质检验，熟悉离子的性质及检验方式是解题关键，题目难度中等．