Question

【題目】【2016浙江二模】某溶液X中可能含有NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、NH4+、Fe2+、Fe3+、Al3+和K+中的幾種，且所含陰離子的物質的量相等．為確定該溶液X的成分，某學習小組做了如下實驗：

則下列說法正確的是( )

A．若含有Fe3+，則一定含有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．氣體甲、沉淀甲一定為純凈物

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+中的幾種，且所含陰離子的物質的量相等，向溶液X中加過量的硫酸，有氣體乙產生，發生的反應可能是CO32﹣與H+的反應，也可能是NO3﹣在H+條件下與Fe2+的氧化還原反應；溶液X與過量的NaOH溶液反應生成氣體甲NH3為0.02mol，即溶液X中含0.02molNH4+；所得的溶液甲中逐滴加入稀鹽酸，無現象，故溶液X中無Al3+；再繼續加氯化鋇溶液，生成沉淀乙，則乙為BaSO4，質量為4.66g，則物質的量為0.02mol，即溶液X中含0.02molSO42﹣；所得沉淀甲應為Fe(OH)2或Fe(OH)3或兩者均有，經過濾、洗滌灼燒后所得的固體乙為Fe2O3，質量為1.6g，物質的量為0.01mol，故溶液X中含Fe2+或Fe3+或兩者均有，且物質的量一定為0.02mol，由于Fe2+或Fe3+均能與CO32﹣發生雙水解而不能共存，故溶液中無CO32﹣，則生成氣體乙的反應只能是NO3﹣與Fe2+的氧化還原反應，故溶液中一定含Fe2+和NO3﹣，而所含陰離子的物質的量相等，即NO3﹣的物質的量也為0.02mol；故現在溶液X中已經確定存在的離子是：陰離子：0.02molNO3﹣，0.02molSO42﹣，共帶0.06mol負電荷； 陽離子：0.02molNH4+，0.02molFe2+或Fe2+、Fe3+的混合物，所帶的正電荷≥0.06mol，一定不含Al3+、CO32﹣；根據溶液呈電中性可知，當 0.02mol全部是Fe2+時，陽離子所帶正電荷為0.06mol，則Cl﹣可以存在，也可以不存在，若Cl﹣存在，則K+一定存在，若Cl﹣不存在，則K+一定不存在；若溶液中含Fe3+，陽離子所帶正電荷大于0.06mol，則溶液中一定存在Cl﹣，還可能存在K+．故溶液中可能含Cl﹣、K+；A．由于溶液要保持電中性，故當溶液中含Fe3+時，則陽離子所帶的正電荷＞0.06mol，故溶液中一定含Cl﹣，故A正確；B．溶液中NO3﹣一定存在，故B錯誤；C．K+可能存在，故C錯誤；D．氣體甲為氨氣，是純凈物，但沉淀甲可能是Fe(OH)2或Fe(OH)3或兩者均有，不一定是純凈物，故D錯誤；故選A。