Question

10．某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺．取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀．由此可知原溶液中（　　）

• A． Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥0.4 mol/L
• B． SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，Cl^-可能不存在
• C． CO₃^2-、Al³⁺一定不存在，K⁺可能存在
• D． 至少存在5种离子

Answer 1

分析 加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，可知一定存在铵根离子；
红褐色沉淀是氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，可知一定有Fe³⁺，一定没有CO₃^2-；
4.66g不溶于盐酸的沉淀，为硫酸钡沉淀，物质的量为0.02mol，
根据以上数据推算存在离子，根据电荷守恒推算氯离子的存在及数据．

解答 解：加入NaOH溶液共热有气体和红褐色沉淀，气体为氨气，红褐色沉淀为氢氧化铁，则溶液中一定含有NH₄⁺、Fe³⁺，CO₃^2-和Fe³⁺会发生相互促进水解反应，故一定没有CO₃^2-，加BaCl₂溶液生成不溶于盐酸的沉淀，可知溶液中含SO₄^2-，
n（NH₃）=0.02mol，知n（NH₄⁺）=0.02mol，
n（Fe₂O₃）=$\frac{1.60g}{160g/mol}$=0.01mol，知n（Fe³⁺）=0.02mol，
n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，知n（SO₄^2-）=0.02mol，
溶液中NH₄⁺、Fe³⁺所带正电荷为0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，SO₄^2-所带负电荷为2×0.02mol=0.04mol，
由电荷守恒，知溶液中必然大量存在另一种阴离子Cl^-，故原溶液中一定含Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，
A．n（Cl^-）至少为0.08-0.04=0.04mol，溶液中可能含K⁺，则Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4 mol/L，故A正确；
B．Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，故B错误；
C．CO₃^2-一定不存在，K⁺、Al³⁺可能存在，故C错误；
D．一定含Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，至少四种离子，故D错误；
故选A．

点评 本题考查无机物的推断及离子反应，为高频考点，把握实验流程中的反应、现象及离子推断为解答的关键，侧重分析与推断能力的考查，注意离子反应及元素化合物知识的综合应用，题目难度不大．