Question

某混合物的水溶液中可能含有以下离子中的若干种：Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Cl^―、SO₄^2―，现分别取100mL的两份溶液进行如下实验：

①第一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.03mol气体，无沉淀生成，同时得到溶液甲；②向甲溶液中通入过量CO₂，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体；③第二份加足量BaCl₂溶液后，生成白色沉淀，过滤后的沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到23.3g固体，向滤液中加入AgNO₃溶液又有白色沉淀产生。则下列有关叙述正确的是

A．由①可知原溶液存在离子为NH₄⁺，其浓度为0.03mol/L

B．原溶液肯定没有Fe³⁺、Mg²⁺，一定含有Na⁺

C．n(NH₄⁺)：n(Al³⁺)：n(SO₄^2―)＝3∶1∶10

D．原溶液一定存在Cl^―

Answer

B

【解析】

试题分析：①第一份加入过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.03mol，无沉淀生成，0.03mol气体为氨气，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.03mol，无沉淀，说明原溶液中无Fe3+、Mg2+；②甲溶液中通入过量的CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02g，说明存在Al3+，1.02g为氧化铝，铝离子物质的量为：×2=0.02mol；③第二份溶液加入足量BaCl2溶液后，得到白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，质量为23.3g，沉淀为硫酸钡，说明原溶液存在SO42-，物质的量为：=0.01mol，故原溶液中一定存在SO42-，则一定没有Ba2+，再根据电荷守恒，正电荷为：n(+)=n(NH4+)+3n(Al3+)=0.03mol+3×0.02mol=0.09mol；n(-)=2n(SO42-)=0.02mol，正电荷总物质的量小于于负电荷，故原溶液中一定有Na+，至少为0.07mol；不能确定是否存在Cl-，依据以上分析得出：A．由①可知原溶液存在离子为NH4+，其浓度==0.3mol/L，故A错误；B．一定不存在的离子是Fe3+、Mg2+、Ba2+，一定存在Na+，不能确定是否存在的离子是Cl-，故B正确；C．n(NH4+)：n(Al3+)：n(SO42-)=0.03：0.02：0.01=3：2：1，故C错误；D．第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，过滤后的沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到23.3g固体，向滤液中加入AgNO3溶液又有白色沉淀产生，可能是加入的氯化钡、盐酸中的氯离子形成的氯化银沉淀，故D错误；故选B。

【考点定位】考查常见离子的检验

【名师点晴】本题考查常见阴、阳离子的检验方法，注意掌握常见离子的化学性质及检验方法，本题中根据电荷守恒判断钾离子的存在为易错点，做题时需要细致分析。要记住常用的离子检验的方法：1、颜色：铜离子为蓝色、铁离子为浅黄色、亚铁离子为浅绿色，高锰酸根离子为紫色。2、硫酸根离子：加入盐酸酸化，再加入氯化钡溶液，产生白色沉淀。3、氯离子：加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。4、碳酸根离子：加入氯化钙，产生白色沉淀，沉淀溶于盐酸产生无色无味的能使澄清的石灰水变浑浊的气体。5、铝离子：加入氢氧化钠溶液，先产生沉淀后沉淀溶解。