Question

20．某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的几种，现取100mL溶液加入少量溴水，溶液呈无色．继续滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，产生沉淀，沉淀经洗涤、高温干燥后质量为4.66g．滤液加足量NaOH溶液、加热，生成气体在标准状况下体积为1120mL．
根据上述实验，以下推测正确的是（　　）

• A． 原溶液可能存在K⁺、SO₄^2-
• B． 原溶液一定不含Ba²⁺、Fe³⁺、I^-
• C． 原溶液肯定只存在NH₄⁺、SO₃^2-
• D． 另取试液滴加足量盐酸、BaCl₂溶液，即可确定溶液离子组成

Answer 1

分析 某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的几种，现取100mL溶液加入少量溴水，溶液呈无色，说明溶液中无Fe³⁺，且有还原性离子将Br₂还原，且所得产物无色，由于还原性SO₃^2-＞I^-，故溶液中可能不含I^-，也可能I^-未反应，但溶液中一定含SO₃^2-，由于有SO₃^2-则无Ba²⁺；继续滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，产生沉淀，此沉淀为BaSO₄，沉淀经洗涤、高温干燥后质量为4.66g，即BaSO₄的物质的量为0.02mol，但由于溶液中一定含SO₃^2-，故生成的0.02molBaSO₄中的SO₄^2-可能全部来自于被氧化的SO₃^2-，也可能溶液中原来含有SO₄^2-；滤液加足量NaOH溶液、加热，生成气体为NH3，即原来溶液中一定含NH₄⁺，在标准状况下体积为1120mL，故NH₄⁺的物质的量为0.05mol，根据溶液的电中性来判断K⁺的存在，以此解答该题．

解答 解：某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的几种．
 现取100mL溶液加入少量溴水，溶液呈无色，说明溶液中无Fe³⁺，且有还原性离子将Br₂还原，且所得产物为无色，由于还原性SO₃^2-＞I^-，故溶液中可能不含I^-，也可能有I^-但未反应，故溶液中一定含SO₃^2-，由于Ba²⁺与SO₃^2-不能共存，故溶液中无Ba²⁺；
继续滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，产生沉淀，此沉淀为BaSO₄，沉淀经洗涤、高温干燥后质量为4.66g，即BaSO₄的物质的量为0.02mol，即SO₄^2-的物质的量为0.02mol，但由于溶液中一定含SO₃^2-，故生成沉淀中的0.02molSO₄^2-可能全部来自于被氧化的SO₃^2-，也可能部分是溶液中原来含有SO₄^2-，但SO₃^2-和SO₄^2-的物质的量之和必须为0.02mol；
滤液加足量NaOH溶液、加热，生成气体为NH₃，即原来溶液中一定含NH₄⁺，在标准状况下体积为1120mL，故NH₄⁺的物质的量为0.05mol．
由于0.02molSO₃^2-（或SO₃^2-和SO₄^2-）带0.04mol负电荷，而0.05molNH₄⁺带0.05mol正电荷，而溶液要保持电中性，故溶液中一定含I^-，可能含K⁺．
A．溶液中一定含NH₄⁺、SO₃^2-、I^-，可能含SO₄^2-、K⁺，故A错误；
B．I^-一定存在，故B错误；
C．由以上分析可知溶液中一定含NH₄⁺、SO₃^2-、I^-，故C正确；
D．另取试液滴加足量盐酸、BaCl₂溶液，只能检验出溶液中含不含SO₄^2-，对K⁺的存在不能确定，故D错误．
故选C．

点评 本题考查常见离子的检验，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意反应的现象以及离子的性质，易错点为碘离子的判断，注意从电荷守恒的角度分析，难度中等．