Question

4．某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺和K⁺，取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液加熱，得到0.02mol氣體，同時產(chǎn)生1.97g白色沉淀；向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，也得到1.97g沉淀．由此可知原溶液中（　�。�

• A． 至少存在5種離子
• B． Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥0.2mol/L
• C． SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺一定存在，Al³⁺、K⁺、Cl^-可能存在
• D． CO₃^2-一定不存在，SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Cl^-一定存在

Answer 1

分析 某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺和K⁺，取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液加熱，得到0.02mol氣體，判斷為氨氣，NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，溶液中一定含NH₄⁺，物質(zhì)的量為0.02mol，同時產(chǎn)生1.97g白色沉淀，分析可知溶液中一定含Ba²⁺，則一定不含SO₄^2-、CO₃^2-、Fe³⁺，白色沉淀為BaCO₃，是碳酸氫根離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸根離子結(jié)合鋇離子生成的碳酸鋇白色沉淀，向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，也得到1.97g沉淀是碳酸鋇沉淀，則碳酸氫根離子物質(zhì)的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$+$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.02mol，原溶液中Ba²⁺物質(zhì)的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，結(jié)合溶液中電荷守恒分析判斷其他離子是否存在，陽離子：n（NH₄⁺）+2n（Ba²⁺）=0.02mol+2×0.02mol=0.06mol，n（HCO₃^-）=0.02mol，則一定含Cl-物質(zhì)的量最少為0.02mol，K⁺可能含有，分析選項分析判斷．

解答 解：某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺和K⁺，取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液加熱，得到0.02mol氣體，判斷為氨氣，NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，溶液中一定含NH₄⁺，物質(zhì)的量為0.02mol，同時產(chǎn)生1.97g白色沉淀，分析可知溶液中一定含Ba²⁺，則一定不含SO₄^2-、CO₃^2-、Fe³⁺，白色沉淀為BaCO₃，是碳酸氫根離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸根離子結(jié)合鋇離子生成的碳酸鋇白色沉淀，向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，也得到1.97g沉淀是碳酸鋇沉淀，則碳酸氫根離子物質(zhì)的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$+$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.02mol，原溶液中Ba²⁺物質(zhì)的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，結(jié)合溶液中電荷守恒分析判斷其他離子是否存在，陽離子：n（NH₄⁺）+2n（Ba²⁺）=0.02mol+2×0.02mol=0.06mol，n（HCO₃^-）=0.02mol，則一定含Cl-物質(zhì)的量最少為0.02mol，K⁺可能含有，
A．分析可知一定含有的離子HCO₃^-、NH₄⁺、Ba²⁺和Cl^-，可能含K⁺，所以溶液中至少存在4種離子，故A錯誤；
B．依據(jù)溶液中電荷分析可知，陽離子：n（NH₄⁺）+2n（Ba²⁺）=0.02mol+2×0.02mol=0.06mol，n（HCO₃^-）=0.02mol，則一定含Cl-物質(zhì)的量最少為0.02mol，Cl^-一定存在，K+離子可能含有，氯離子濃度最少為：c（Cl^-）≥$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，故B正確；
C．SO₄^2-、Fe³⁺一定不存在，K⁺、Cl^-可能存在，NH₄⁺一定存在，故C錯誤；
D．CO₃^2-一定不存在，HCO₃^-、NH₄⁺、Ba²⁺和Cl^-一定存在，SO₄^2-、Fe³⁺一定不存在，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查物質(zhì)的檢驗及推斷，為高考常見題型和高頻考點，題目難度中等，試題側(cè)重于元素化合物知識的綜合理解和運用的考查，注意常見離子的性質(zhì)和反應(yīng)類型的判斷，答題時認(rèn)真閱讀、分析題中數(shù)據(jù)，合理分析，特別是氯離子的推斷．