Question

3．某溶液可能含有Clˉ、SO₄²ˉ、CO₃²ˉ、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺．取該溶液200mL，加入過(guò)量濃NaOH溶液，加熱，得到448mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定），同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀；過(guò)濾，洗滌，灼燒，得到3.2g固體；向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，得到9.32g不溶于鹽酸的沉淀．由此可知原溶液中（　　）

• A． 至少存在5種離子
• B． SO₄²ˉ、NH₄⁺一定存在，Clˉ可能不存在
• C． Clˉ一定存在，且c（Clˉ）≥0.3mol/L
• D． CO₃²ˉ、Al³⁺一定不存在，K⁺可能存在

Answer 1

分析 加入過(guò)量NaOH溶液，加熱，得到448mL氣體，物質(zhì)的量為0.02mol，可知一定存在銨根離子，紅褐色沉淀是氫氧化鐵，3.2g固體為三氧化二鐵，可知一定有Fe³⁺，一定沒(méi)有CO₃^2-；
9.32g不溶于鹽酸的沉淀，為硫酸鋇沉淀，物質(zhì)的量為：0.04mol，根據(jù)以上數(shù)據(jù)推算存在離子，根據(jù)電荷守恒推算氯離子的存在及數(shù)據(jù)．

解答 解：加入過(guò)量NaOH溶液，加熱，得到448mL氣體，物質(zhì)的量為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，可知一定存在銨根離子，紅褐色沉淀是氫氧化鐵，3.2g固體為三氧化二鐵，可知一定有Fe³⁺，一定沒(méi)有CO₃^2-，且n（Fe₂O₃）=$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，可知n（Fe³⁺）=0.04mol，
9.32g不溶于鹽酸的沉淀，為硫酸鋇沉淀，物質(zhì)的量為：$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，
A．A．由上述分析可知，一定含SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺，溶液中NH₄⁺、Fe³⁺所帶正電荷為0.02mol+3×0.04mol=0.14mol，SO₄^2-所帶負(fù)電荷為2×0.04mol=0.08mol，據(jù)電荷守恒，知溶液中必然大量存在另一種陰離子Cl^-，則至少存在4種離子，故A錯(cuò)誤；
B．由上述分析可知，SO₄^2-、NH₄⁺一定存在，且由A可知含有Cl^-，故B錯(cuò)誤；
C．由電荷守恒可知，Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥0.14mol-0.08mol=0.06mol，濃度大于0.3mol/L，故C正確；
D．綜上所述，原溶液中一定含F(xiàn)e³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，可能含Al³⁺、K⁺，一定不含CO₃^2-，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的檢驗(yàn)及推斷，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于元素化合物知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用的考查，注意常見(jiàn)離子的性質(zhì)和反應(yīng)類(lèi)型的判斷，答題時(shí)認(rèn)真閱讀、分析題中數(shù)據(jù)，合理分析，特別是氯離子的推斷，題目難度中等．