Question

某溶液中可能含有Na⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、Cl^-、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-中的若干种，且各离子浓度均相同。为确定其组成，进行如下实验：

①向溶液中加入足量硝酸酸化的Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀过滤；

②向①中的滤液加入足量NaOH溶液，有沉淀生成微热，有气体产生。

下列说法正确的是

A.溶液中存在NH₄⁺、SO₄^2-、Fe²⁺、Cl^- B.溶液中一定存在Na⁺和Cl^-

C.溶液中可能存在Fe²⁺、Fe³⁺中的一种或两种 D.无法确定溶液中是否存在CO₃^2-

Answer

A

【解析】

根据题中所给离子，因Fe2＋、Fe3＋与CO32－发生反应，不能大量共存，离子浓度相同，注意溶液呈现电中性，①向溶液中加入足量硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀为BaSO4，说明原溶液中含有SO42－，②向①中的滤液中加入足量的NaOH溶液，有沉淀生成，说明原溶液中Fe2＋、Fe3＋至少含有一种，即原溶液中一定不存在CO32－，微热，有气体产生，该气体为NH3，说明原溶液中含有NH4＋，据此分析；

①向溶液中加入足量硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀为BaSO4，说明原溶液中含有SO42－，②向①中的滤液中加入足量的NaOH溶液，有沉淀生成，说明原溶液中Fe2＋、Fe3＋至少含有一种，即原溶液中一定不存在CO32－，微热，有气体产生，该气体为NH3，说明原溶液中含有NH4＋，假设离子浓度为1mol·L－1，溶液为1L，1molSO42－带有2mol负电荷，1molNH4＋带有1mol正电荷，假设含有Fe2＋，则1molFe2＋带有2mol正电荷，溶液必然有带有1mol负电荷的离子，即含有Cl－，假设含有Fe3＋，则1molFe3＋带有3mol正电荷，必然有带2mol负电荷的离子，即含有CO32－，根据题中所给离子，因Fe2＋、Fe3＋与CO32－发生反应，不能大量共存，从而推出一定含有的离子是Fe2＋、NH4＋、SO42－、Cl－，一定不含有的离子是Na＋、Fe3＋、CO32－，

A. 根据上述分析，存在离子是NH4＋、SO42－、Fe2＋、Cl－，故A正确；

B. 根据上述分析，一定不含有Na＋，故B错误；

C. 根据上述分析，溶液中一定含有Fe2＋，一定不含有Fe3＋，故C错误；

D. 根据上述分析，原溶液中一定不含有CO32－，故D错误；

答案：A。