Question

常温下，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4种，且各离子的物质的量浓度均为0.1mol/L，现取该溶液进行有关实验，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、实验消耗Cu14.4g，则生成气体丁的体积为3.36L
• C、沉淀乙一定有BaCO₃，可能有BaSO₄
• D、为确定原溶液中是否有K⁺，可通过焰色反应直接观察焰色是否为紫色来确定

Answer 1

考点：常见阴离子的检验,常见阳离子的检验

专题：物质检验鉴别题

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H⁺、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．根据反应方程式3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，消耗14.4g铜，生成一氧化氮气体的物质的量为：

14.4g

64g/mol

×

2

3

=0.15mol，由于没有告诉是标准状况下，0.15mol一氧化氮的体积不一定为3.35L，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．确定原溶液中是否有K⁺，可以通过焰色反应检验，观察时需要透过蓝色的钴玻璃，以便滤去钠离子的黄色，不能直接观察，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．