Question

5．某溶液X可能含有K⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-中的一种或几种，现每次取该溶液100mL分别进行如下实验，下列判断不正确的是（　　）

• A． 溶液中一定不存在CO₃^2-
• B． 溶液中一定不存在Fe³⁺
• C． 溶液中一定存在K⁺
• D． 溶液中c（NO₃^-）=0.1mol/L

Answer 1

分析 由实验可知，红褐色沉淀为氢氧化铁，则一定含Fe²⁺、Fe³⁺中的一种或两种，且n（Fe）=$\frac{3.21g}{107g/mol}$=0.03mol，则一定不含CO₃^2-；与盐酸反应生成的气体为NO，NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，由3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O可知，n（NO₃^-）=n（气体）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol；与氯化钡反应生成白色沉淀为硫酸钡，则n（SO₄^2-）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，然后结合电荷守恒可判断是否存在K⁺，以此来解答．

解答 解：由实验可知，红褐色沉淀为氢氧化铁，则一定含Fe²⁺、Fe³⁺中的一种或两种，且n（Fe）=$\frac{3.21g}{107g/mol}$=0.03mol，则一定不含CO₃^2-；与盐酸反应生成的气体为NO，NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，由3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O可知，n（NO₃^-）=n（气体）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol；与氯化钡反应生成白色沉淀为硫酸钡，则n（SO₄^2-）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，
A．由上述分析可知，一定不存在CO₃^2-，故A正确；
B．阴离子电荷总数为0.04×2+0.01=0.09mol，n（Fe）=0.03，一定存在亚铁离子，不能确定是否含Fe³⁺，故B错误；
C．阴离子电荷总数为0.04×2+0.01=0.09mol，n（Fe）=0.03，一定存在亚铁离子，则含铁阳离子的阳离子电荷总数小，一定存在K⁺，故C正确；
D．溶液中c（NO₃^-）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，故D正确；
故选B．

点评 本题考查溶液成分的推断，为高频考点，涉及离子之间的反应、离子共存、电荷守恒等，侧重分析与推断能力的考查，注重学生思维严密性的训练，题目难度不大．