Question

某溶液X仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离与离子水解），且各种离子的物质的量均为0.1mol某同学向溶液X中加入足量的盐酸，有气体生成，且反应溶液中阴离子的种类没有变化．下列说法正确的是（　　）

• A、溶液X中可能含有HCO^-₃或CO^2-₃
• B、溶液X中一定不存在Al³⁺、Ba²⁺，可能存在K⁺
• C、向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象
• D、向溶液X中加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤将沉淀，洗涤，干燥、灼烧至恒重，能得到固体质量为12g

Answer 1

分析：各种离子的物质的量均为0.1mol某同学向溶液X中加入足量的盐酸，有气体生成，且反应溶液中阴离子的种类没有变化．产生气体可能是碳酸根离子或碳酸氢根离子，若向原溶液中加入足量的盐酸，有无色气体生成，反应后溶液中阴离子种类没有变化，根据表中的离子，可以推知是 Fe²⁺、NO₃^-在酸性环境下生成的一氧化氮，加入盐酸，溶液中阴离子种类不变，所以原来溶液中含有Cl^-，若只含有氯离子和硝酸根离子，二者的量均为0.1mol，根据电何守恒是不可能的，所以还含有硫酸根离子，再根据电荷守恒确定还含有一种带有两个正电荷的镁离子，所以含有的五种离子为：Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-；Fe²⁺、Mg²⁺；
A、HCO₃^-与CO₃^2-均可与盐酸反应生成二氧化碳；
B、根据离子共存知识和离子在溶液中的电荷守恒分析来回答；
C、若向溶液中加入过量的盐酸，有气体生成，溶液中阴离子种类不变，说明原溶液中含有Cl^-，该气体只能是NO，说明含有具有氧化性的NO₃^-和还原性的Fe²⁺，反应后溶液中含有三价铁离子；
D、根据元素守恒，0.1mol的Mg²⁺产生0.1mol的MgO，质量为4g，0.1mol的Fe²⁺产生0.05mol的Fe₂O₃，质量为8g，加起来一共就是12g．

解答：解：A、往溶液中加入的是过量的盐酸，如果有碳酸根离子或碳酸氢跟离子的话会完全反应生成二氧化碳，所以就不可能保证阴离子种类没变化，HCO₃^-与CO₃^2-均可与盐酸反应生成二氧化碳，造成阴离子种类有所变化；故A错误；
B、依据分析推断可知，结合溶液中电荷守恒，溶液X中一定不存在Al³⁺、Ba²⁺、K⁺，故B错误；
C、反应后溶液中含有三价铁离子，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色；故C错误；
D、若向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧到恒重，得到固体是三氧化二铁以及氧化镁，根据原子守恒，则生成0.05molFe₂O₃和0.1mol的MgO，质量为：0.05mol×160g/mol+0.1mol×40g/mol=12g，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了离子性质的应用和实验方案的推断和分析判断，离子共存和离子变化特征，元素守恒和溶液中电荷守恒的计算应用是判断的关键，题目难度较大．