Question

17．体积为1L的某溶液中可能含有Cl^-、NO${\;}_{3}^{-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$、CO${\;}_{3}^{2-}$、NH${\;}_{4}^{+}$、Fe³⁺、Al²⁺、Ba²⁺和K⁺．取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生的白色沉淀迅速变为灰绿色；过滤、洗涤、灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加入足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀．下列叙述正确的是（　　）

• A． 溶液中的主要离子仅为SO${\;}_{3}^{2-}$、Fe²⁺、NH${\;}_{4}^{+}$
• B． Cl^-一定存在，且c（Cl^-）=0.2 mol．L-l
• C． 向原溶液中加入硫酸，可能有气体生成
• D． CO${\;}_{3}^{2-}$、Al²⁺一定不存在，K⁺可能存在

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；产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，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溶液共热有气体和白色沉淀，气体为氨气，白色色沉淀转化为灰绿色，最后转化为为氢氧化铁，则溶液中一定含有NH₄⁺、Fe²⁺，根据离子共存可知不含CO₃^2-，加BaCl₂溶液生成不溶于盐酸的沉淀，知溶液中含SO₄^2-，
n（NH₃）=0.02mol，知n（NH₄⁺）=0.02mol，
n（Fe₂O₃）=1.6g/160g•mol^-1=0.01mol，根据元素守恒，知n（Fe²⁺）=0.02mol，
n（BaSO₄）=4.66g/233g•mol^-1=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，
据电荷守恒，知溶液中必然大量存在另一种阴离子，所以Cl^-、硝酸根离子至少存在一种，故原溶液中一定含Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-、硝酸根离子中的至少一种，钾离子、铝离子无法判断．
A、原溶液中一定含Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-、硝酸根离子中的至少一种，故A错误；
B、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，据电荷守恒，知溶液中必然大量存在另一种阴离子，Cl^-、硝酸根离子中的至少一种，故B错误；
C、向原溶液中加入硫酸，可能存在硝酸根离子，硝酸能将亚铁离子氧化，产生一氧化氮气体，可能有气体生成，故C正确；
D、溶液中肯能存在铝离子，故D错误．
故选C．

点评 本题考查离子共存，为高考常见题型和高频考点，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查，注意常见离子的性质和反应类型的判断，答题时认真阅读、分析题中数据，合理分析，特别是氯离子的推断，难度中等．