Question

已知某溶液中可能含有NO₃^- 、Cl^- 、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺中的几种，且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分，某学习小组做了如下实验：

①取该溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色沉淀；②将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.6 g固体；

③向上述滤液中加入足量BaCl₂溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。

请回答下列问题：

（1）结合①和②，判断原溶液中肯定含有的离子是          ，可以排除的离子是            。

（2）由③推知原溶液中一定有               离子，其物质的量为           mol。

（3）综合（1）、（2）及题干信息，结合溶液中电荷守恒知识，还可以排除的离子是             。该学习小组最终得出结论：该溶液由            种阳离子（填数字，下同）和            种阴离子组成。

Answer

（1）NH4+、Fe3+（2分）， CO32- （2）SO42-， 0.02 （2分）

（3）Al3+和K+， 2， 3 （其它每空1分）

【解析】试题分析：（1）加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，说明含NH4+且物质的量就是0.02 mol；同时产生红褐色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体，说明含Fe3+且物质的量=1.6g/160g/mol=×2=0.02 mol；Fe3+与CO32-能发生双水解，故一定不存在CO32-；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀，说明含SO42-且物质的量=4.66g/233g/mol=0.02 mol；所以溶液中一定存在：NH4+、Fe3+、SO42-；由所含阴离子的物质的量相等根据电荷守恒推出还一定存在：NO3-，物质的量=0.02 mol，物质的量浓度=0.02mol/0.1L=0.2mol/L，Cl-其物质的量=0.02mol；由所含阴离子的物质的量相等推出还一定不存在：Al3+，K+。

考点：考查离子检验和离子推断。