Question

实验测得pH=1.0的某溶液中还可能大量存在：Na⁺、Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、Cl^-中的若干种离子，现进行了如下实验：

步骤I. 取该溶液10.0mL，加入过量1.0mol/LBa(NO₃)₂溶液，产生白色沉淀A和无色气体B，B遇空气立即变为红棕色：

步骤II. 向I所得的溶液中加入过量1.0mol/LNaOH溶液，有红褐色沉淀C和无色刺激性气体D生成。用铂丝蘸取所得溶液，在火焰上灼烧，火焰呈黄色；

步骤III. 向II所得的溶液中通入过量CO₂有沉淀E生成。下列推断错误的是（    ）

A. 步骤I中白色沉淀A的化学式为BaSO₄

B. 步骤Ⅱ中产生沉淀C的反应：Fe³⁺ + 3OH^-=Fe(OH)₃↓

C. CO₂先后分别与 NaOH(aq)、NaAlO₂(aq)反应

D. 原溶液一定含有：Na⁺、Fe²⁺、Al³⁺、SO₄^2-

Answer

D

【解析】pH=1.0的某溶液，该溶液中含有大量的H＋，NO在空气中与氧气反应生成红棕色的NO2，则取该溶液10.0mL，加入过量1.0mol/LBa(NO3)2溶液，产生白色沉淀A和无色气体B，B遇空气立即变为红棕色，无色气体B为NO，白色沉淀为BaSO4，该溶液中有SO42-，还有还原性的离子Fe2＋，Fe2＋、H＋和NO3-发生氧化还原反应生成NO；氢氧化铁是红褐色沉淀，NH4＋ 与OH－反应生成氨气，氨气是无色刺激性气味的气体，向I所得的溶液中加入过量1.0mol/LNaOH溶液，有红褐色沉淀C和无色刺激性气体D生成，则C为Fe(OH)3，D为NH3，原溶液中有NH4＋ ，用铂丝蘸取所得溶液，在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明该溶液中有Na＋，但在步骤Ⅱ加入了NaOH溶液，无法说明原溶液中是否有Na＋；向II所得的溶液中通入过量CO2有沉淀E生成，说明原溶液中有Al3＋，沉淀E为氢氧化铝。A.根据上述分析，步骤Ⅰ中白色沉淀为BaSO4，故A正确；B.步骤Ⅰ反应生成了Fe3＋，则步骤Ⅱ中产生氢氧化铁的反应为:Fe3＋+3OH－=Fe(OH)3↓，故B正确；C.NaAlO2在碱溶液中能大量共存，步骤Ⅱ中加入了过量的NaOH，则CO2先后分别与 NaOH(aq)、NaAlO2(aq)反应，故C正确；D.根据上述分析，无法确定原溶液中是否有Na＋，故D错误；故选D。

点睛：本题考查离子反应、离子的推断等知识。利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型，它既考查了常见离子的典型性质，又考查了学生的推断能力。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答的关键是依据题目给出的现象和离子的性质初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。特别注意的是：用铂丝蘸取所得溶液，在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明该溶液中有Na＋，但在步骤Ⅱ加入了NaOH溶液，则无法说明原溶液中是否有Na＋。