Question

【题目】【2016浙江二模】某溶液X中可能含有NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+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：

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，NO3﹣、Cl﹣可能不存在

C．CO32﹣、Al3+、K+一定不存在

D．气体甲、沉淀甲一定为纯净物

Answer 1

【答案】A

【解析】某溶液X中可能含有NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+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0.02molNH4+；所得的溶液甲中逐滴加入稀盐酸，无现象，故溶液X中无Al3+；再继续加氯化钡溶液，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0.02molSO42﹣；所得沉淀甲应为Fe(OH)2或Fe(OH)3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：0.02molNO3﹣，0.02molSO42﹣，共带0.06mol负电荷； 阳离子：0.02molNH4+，0.02molFe2+或Fe2+、Fe3+的混合物，所带的正电荷≥0.06mol，一定不含Al3+、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Cl﹣可以存在，也可以不存在，若Cl﹣存在，则K+一定存在，若Cl﹣不存在，则K+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﹣，还可能存在K+．故溶液中可能含Cl﹣、K+；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﹣，故A正确；B．溶液中NO3﹣一定存在，故B错误；C．K+可能存在，故C错误；D．气体甲为氨气，是纯净物，但沉淀甲可能是Fe(OH)2或Fe(OH)3或两者均有，不一定是纯净物，故D错误；故选A。