Question

某溶液x含有K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Cl^-、CO₃^2-、OH^-、SiO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-中的几种，已知该溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol?L^-1（不考虑水的电离及离子的水解）．为确定该溶液中含有的离子，现进行了如下的操作：下列说法正确的是（　　）

• A、无色气体可能是NO和CO₂的混合物
• B、由步骤③可知，原溶液肯定存在Fe³⁺
• C、溶液X中所含离子种类共有4种
• D、另取100mL原溶液x，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，理论上得到的同体质量为2.4g

Answer 1

分析：溶液X加入过量盐酸生成无色气体，该气体与空气变红棕色，则可说明生成NO，X中一定含有NO₃^-和还原性离子，应为Fe²⁺，则溶液中一定不存在CO₃^2-、OH^-、SiO₃^2-，都与Fe²⁺反应生成沉淀，加入盐酸后阴离子种类不变，则说明X中含有Cl^-，加入氯化钡生成白色沉淀，则一定含有SO₄^2-，加入KSCN溶液呈红色，因Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，则不能证明X中含有Fe³⁺，结合各离子物质的量浓度均为0.20mol?L^-1解答该题．

解答：解：溶液X加入过量盐酸生成无色气体，该气体与空气变红棕色，则可说明生成NO，X中一定含有NO₃^-和还原性离子，应为Fe²⁺，则溶液中一定不存在CO₃^2-、OH^-、SiO₃^2-，都与Fe²⁺反应生成沉淀，加入盐酸后阴离子种类不变，则说明X中含有Cl^-，加入氯化钡生成白色沉淀，则一定含有SO₄^2-，加入KSCN溶液呈红色，因Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，则不能证明X中含有Fe³⁺，则溶液中一定存在的离子有Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-，溶液中各离子物质的量浓度均为0.20mol?L^-1，则还应含有K⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺中的离子，结合电荷守恒可知，应含有Mg²⁺，则
A．无色气体只能为NO，故A错误；
B．由以上分析可知不含Fe³⁺，故B错误；
C．溶液X中所含离子有Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、Mg²⁺，共5种，故C错误；
D．另取100mL原溶液x，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，可得到0.01molFe₂O₃和0.02molMgO，二者质量恭维0.01mol×160g/mol+0.02mol×40g/mol=2.4g，故D正确．
故选D．

点评：本题考查物质的推断和离子的检验，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意根据离子的性质结合反应的现象解答该题，难度中等，易错点为B，注意结合电荷守恒解答该题．