Question

某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺．取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀；過濾，洗滌，灼燒，得到1.6g固體；向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于鹽酸的沉淀．（已知Al（OH）₃可被NaOH溶液溶解）由此可知原溶液中：
（1）至少存在

 

種離子
（2）Cl^-是

 

存在（填“一定”“一定不”“可能”），c（Cl^?）范圍是

 

mol/L（若存在Cl^-則計(jì)算并填寫，若不存在或可能存在Cl^-，則此空不填）
（3）寫出產(chǎn)生紅褐色沉淀的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：離子方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：

分析：某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺，取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀，NH₄⁺、Fe³⁺，根據(jù)原子守恒知，n（NH₄⁺）=0.02mol，
根據(jù)離子共存知，溶液中不存在CO₃^2-；
過濾，洗滌，灼燒，得到1.6g固體為Fe₂O₃，n（Fe₂O₃）=

1.6g

160g/mol

=0.01mol，根據(jù)Fe原子守恒得n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=0.02mol；
向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于鹽酸的沉淀，該白色沉淀是BaSO₄，n（BaSO₄）=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，根據(jù)硫酸根離子守恒得n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=0.02mol，
溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒知，陽離子所帶電荷＞陰離子所帶電荷，所以溶液中還存在陰離子Cl^-，可能存在Al³⁺和K⁺，據(jù)此分析解答．

解答： 解：某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺，取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀，NH₄⁺、Fe³⁺，根據(jù)原子守恒知，n（NH₄⁺）=0.02mol，
根據(jù)離子共存知，溶液中不存在CO₃^2-；
過濾，洗滌，灼燒，得到1.6g固體為Fe₂O₃，n（Fe₂O₃）=

1.6g

160g/mol

=0.01mol，根據(jù)Fe原子守恒得n（Fe³⁺）=2n（Fe₂O₃）=0.02mol；
向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，得到4.66g不溶于鹽酸的沉淀，該白色沉淀是BaSO₄，n（BaSO₄）=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，根據(jù)硫酸根離子守恒得n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=0.02mol，
溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒知，陽離子所帶電荷＞陰離子所帶電荷，所以溶液中還存在陰離子Cl^-，可能存在Al³⁺和K⁺，
（1）通過以上分析知，該溶液中至少存在硫酸根離子、氯離子、銨根離子和鐵離子，所以至少存在4種離子，故答案為：4；
（2）該溶液中一定存在氯離子，假設(shè)溶液中只有Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺，根據(jù)電荷守恒得n（Cl^-）=n（NH₄⁺）+3n（Fe³⁺）-2n（SO₄^2-）=0.02mol+0.06mol-0.04mol=0.04mol，則C（Cl^-）=

0.04mol

0.1L

=0.4mol/L，溶液溶液中還有其它陽離子，則氯離子濃度大于0.4mol/L，故答案為：一定；≥0.4mol/L；
（3）鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，離子方程式為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，故答案為：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓．

點(diǎn)評：本題考查離子方程式的有關(guān)計(jì)算，明確各個(gè)步驟發(fā)生的反應(yīng)及離子共存條件是解本題關(guān)鍵，離子共存還常常與鹽類水解、溶液酸堿性等知識(shí)點(diǎn)聯(lián)合考查，題目難度中等．