Question

某溶液中只可能含有Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、AlO₂^-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-、NO₂^-中的若干種（忽略水的電離），離子濃度均為0.2mol?L^-1，現取該溶液加入稀硫酸后得強酸性X溶液，過程中無明顯現象，取X溶液進行以下實驗：
①X溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液至過量會產生白色沉淀A、無色氣體A，A遇空氣變成棕色；過濾，獲得溶液A
②在溶液A中加入過量的NaOH溶液產生氣體、沉淀B，過濾獲得溶液B
③在溶液B中通入適量CO₂氣體有沉淀C產生
則下列說法中正確的是（　　）

A．無法確定沉淀C的成分

B．無法確定原溶液中是否含有Cl-、A13+

C．溶液A中存在的陽離子有Ba2+、Fe2+、NH4+、H+

D．原溶液中存在Fe2+、NH4+、Cl-、SO42-

Answer 1

加入的是稀硫酸，無明顯現象，直接排除CO₃^2-，AlO₂^-、SO₃^2-、NO₂^-，此過程中引入了SO₄^2-，且溶液呈酸性溶液X，
①X溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液至過量會產生白色沉淀A，白色沉淀A為BaSO₄，加入硫酸引入了SO₄^2-，不能說明原溶液中含有SO₄^2-．得到無色氣體A，A遇空氣變成棕色，A為NO，說明原溶液中含有還原性離子，故一定含有Fe²⁺，過濾，獲得溶液A，溶液A中含有Fe³⁺、Ba²⁺等；
②在溶液A中加入過量的NaOH溶液產生氣體、沉淀B，沉淀B為Fe（OH）₃，產生氣體，該氣體一定為NH₃，原溶液中含有NH₄⁺，過濾，獲得溶液B，溶液B含有Ba²⁺等；
③在溶液B中通入適量CO₂氣體有沉淀C產生，則沉淀為BaCO₃或Al（OH）₃或二者都有，
由上述分析可以得出原溶液一定有Fe²⁺、NH₄⁺，一定不含CO₃^2-，AlO₂^-、SO₃^2-、NO₂^-，可能含有A1³⁺、SO₄^2-、C1^-，由于離子濃度均為0.2mol?L^-1，根據電荷守恒，陽離子總電荷一定大于等于0.6mol?L^-1，但是陰離子總電荷最大只能為0.6mol?L^-1，故一定存在SO₄^2-、C1^-，一定不存在A1³⁺，
綜合上述分析，可知原溶液一定有Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、C1^-，一定不含A1³⁺、CO₃^2-，AlO₂^-、SO₃^2-、NO₂^-，
A．由上述分析可知，原溶液中不含A1³⁺，故沉淀C為BaCO₃，故A錯誤；
B．由上述分析可知，溶液中一定含有C1^-，一定不含A1³⁺，故B錯誤；
C．由上述分析可知，溶液A中Ba²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、H⁺，故C錯誤；
D．由上述分析可知，原溶液一定有Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、C1^-，故D正確；
故選D．