Question

【题目】某透明溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl-、I-、NO3-、SO42-（H+、OH-没有列出）中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情况，分别取等量的试液装入5支试管里，做如下实验:①测定溶液pH，pH =2;②向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体质量为3.2 g;③向溶液中加入过量浓氢氧化钠溶液，加热，收集到气体1.12 L(标准状况);④向溶液中加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体2.33g;⑤向溶液中加入适量浓硫酸，再加入铜粉，振荡溶液，充分反应产生标准状况下0.896L红棕色气体。下列对实验结论的分析合理的是

A. 可能存在Al3＋、Fe2＋ B. 只存在NO3－、NH4＋、SO42－、Fe3＋

C. 一定不存在Fe2＋、I－ D. 可能存在Al3＋、Cl－

Answer 1

【答案】C

【解析】①测定溶液pH，pH =2，溶液显酸性，②向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液有沉淀生成，则一定含有Fe2+、Fe3+中的一种或2种，可能存在Al3+，过滤、洗涤、灼烧后得到氧化铁固体，质量为3.2 g，物质的量为=0.02mol，即含有Fe2+、Fe3+共0.04mol。③向溶液中加入过量浓氢氧化钠溶液，加热，收集到气体1.12 L(标准状况)，气体为氨气，物质的量为=0.5mol，即含有0.05mol NH4+。④向溶液中加入足量的氯化钡溶液有沉淀生成，说明含有SO42-，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体2.33g，硫酸钡的物质的量为=0.01mol，即含有0.01mol SO42-。⑤向溶液中加入适量浓硫酸，再加入铜粉，振荡溶液，产生标准状况下0.896L红棕色气体，该红棕色气体为二氧化氮，说明溶液中含有NO3-，硝酸具有强氧化性，因此溶液中一定不存在Fe2+和I-，则一定含有0.04mol Fe3+。二氧化氮的物质的量为=0.04mol，根据N守恒，NO3-的物质的量为0.04mol。根据电荷守恒，n(+)=0.04×3+0.05×1=0.17mol，n(-)=0.01×2+0.04×1=0.06mol，则一定存在Cl－，且物质的量至少为0.11mol。综上所述，溶液中含有一定不存在Fe2＋、I－，一定存在NO3－、NH4＋、SO42－、Fe3＋、Cl－。可能存在Al3＋，故选C。