Question

某溶液可能含有Clˉ、SO₄²ˉ、CO₃²ˉ、NH₄⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺ 和Na⁺。某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：

由此可知原溶液中

A．原溶液中c（Fe³⁺）=0.2 mol·L^-1

B．溶液中至少有4种离子存在，其中Clˉ一定存在，且c（Clˉ）≥0.2 mol·L^-1

C．SO₄²ˉ、NH₄⁺ 、Na⁺一定存在，CO₃²ˉ、Al³⁺一定不存在

D．要确定原溶液中是否含有Fe²⁺,其操作为：取少量原溶液于试管中,加入足量酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，则证明原溶液中有Fe²⁺

Answer

B

【解析】

试题分析：加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，该气体为氨气，原溶液中一定存在0.02molNH4+；产生的红褐色沉淀为氢氧化铁，1.6g固体为三氧化二铁，氧化铁的物质的量为0.01mol，则原溶液中含有0.02mol铁元素，可能为Fe3+、Fe2+，原溶液中一定没有CO32-；滤液通入二氧化碳无现象，则原溶液中一定不存在Al3+；颜色反应为黄色，则溶液中一定存在钠离子，由于加入了NaOH，无法判断原溶液中是否含有Na+；4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为0.02mol，则原溶液中含有0.02mol硫酸根离子，据电荷守恒，原溶液中一定有Cl-，物质的量至少为 0.02mol×2+0.02mol-0.02mol×2=0.02mol。A、根据以上分析可知，原溶液中含有0.02mol铁元素，无法判断存在的是铁离子或者亚铁离子，故A错误；B、根据以上分析，原溶液中一定存在0.02molNH4+，0.02molSO42-，0.02molFe3+、Fe2+中的一种，当铁元素全部为亚铁离子时，阳离子所带电荷的物质的量最小，所以正电荷物质的量最少为：0.02mol×2+0.02mol=0.06mol，而负电荷的物质的量为：0.02mol×2=0.04mol，根据溶液电中性可知，原溶液中一定存在Cl-，且c（Cl-）≥=0.2 mol•L-1，故B正确；C、根据以上分析可知，原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-，只是存在Fe3+、Fe2+中的一种，其离子的物质的量为0.02mol，一定不存在CO32-、Al3+；由于第一步中加入了氢氧化钠溶液，引进了钠离子，无法确定原溶液中是否含有钠离子，故C错误；D、检验亚铁离子时，取少量原溶液于试管中，加KSCN溶液，此时溶液现象必须是无色，然后再加入适量氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+，否则如果加入硫氰化钾溶液后显示红色，则无法证明原溶液中是否含有亚铁离子，故D错误；故选B。

考点：考查了物质分离、提纯实验方案的设计的相关知识。