Question

【题目】某溶液X中可能含有NO3－、Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Fe2+和Fe3+中的几种，且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液X的成分，某学习小组做了如下实验：

已知：3Fe2++4H++NO3－＝3Fe3++NO↑+2H2O则下列说法正确的是

A. 若含有Fe3+，则一定含有Cl－

B. SO42－、NH4+一定存在，Fe2+和Fe3+可能都存在

C. 该溶液中只存在上述离子中的NO3－、SO42－、NH4+、Fe2+四种离子

D. 气体甲能使湿润的蓝色石蕊试纸变红

Answer 1

【答案】C

【解析】某溶液X中可能含有NO3－、Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Fe2+和Fe3+中的几种，且所含阴离子的物质的量相等，向溶液X中加过量的硫酸，有气体乙产生，发生的反应可能是CO32－与H+的反应，也可能是NO3－在H+条件下与Fe2+的氧化还原反应；溶液X与过量的NaOH溶液反应生成气体甲NH3为0.02mol，即溶液X中含0.02mol NH4+；所得的溶液甲中加氯化钡溶液，生成沉淀乙，则乙为BaSO4，质量为4.66g，则物质的量为0.02mol，即溶液X中含0.02mol SO42－；所得沉淀甲应为氢氧化亚铁或氢氧化铁或两者均有，经过滤、洗涤灼烧后所得的固体乙为Fe2O3，质量为1.6g，物质的量为0.01mol，故溶液X中含Fe2+或Fe3+或两者均有，且物质的量一定为0.02mol，由于Fe2+或Fe3+均能与CO32－发生双水解而不能共存，故溶液中无CO32－，则生成气体乙的反应只能是NO3－与Fe2+的氧化还原反应，故溶液中一定含Fe2+和NO3－，而所含阴离子的物质的量相等，即NO3－的物质的量也为0.02mol。故现在溶液X中已经确定存在的离子是：阴离子：0.02mol NO3－、0.02mol SO42－，共带0.06mol负电荷；阳离子：0.02mol NH4+，0.02molFe2+或Fe2+、Fe3+的混合物，所带的正电荷≥0.06mol，一定不含CO32－。根据溶液呈电中性可知，当 0.02mol全部是Fe2+时，阳离子所带正电荷为0.06mol，则氯离子一定不存在；若溶液中含Fe3+，阳离子所带正电荷大于0.06mol，则溶液中一定存在Cl－，A、由于溶液要保持电中性，故当溶液中含Fe3+时，则阳离子所带的正电荷＞0.06mol，故溶液中一定含Cl－，A正确；B、SO42－、NH4+一定存在，Fe2+和Fe3+可能都存在，B正确；C、根据以上分析可知C错误；D、气体甲为氨气，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，D正确，答案选C。