Question

某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺。取该溶液200 mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02 mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6 g固体；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。由此可知原溶液中

A．至少存在5种离子

B．Cl^-一定存在，且c（Cl^-） ≥0.2mol/L

C．SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺一定存在，Cl^-可能不存在

D．CO₃^2-、Al³⁺一定不存在，K⁺可能存在

Answer

B

【解析】

试题分析：由于加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，说明一定有NH4+，且物质的量为0.02mol；同时产生红褐色沉淀，说明一定有Fe3+，1.6g固体为氧化铁，物质的量为0.01mol，有0.02molFe3+，CO32-和Fe3+会发生双水解，则一定没有CO32-；4.66g不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡，一定有SO42-，物质的量为0.02mol，根据电荷守恒，一定有Cl-，至少 0.02mol×3+0.02-0.02mol×2=0.04mol，物质的量浓度至少 0.04mol÷0.1L=0.4mol/L，A．根据上述分析可知至少存在Cl-、SO42-、NH4+、Fe3+4种离子，A错误；B．根据电荷守恒，至少存在0.04molCl-，浓度为0.04mol÷0.2L=0.2mol/L，则Cl-一定存在，且c（Cl-） ≥0.2mol/L，B正确；C．Al3+、K+无法判断是否存在，Cl-一定存在，C错误；D．根据上述分析可知，CO32-一定不存在，Al3+、K+无法判断是否存在，D错误；答案选B。

【考点定位】考查离子的推断

【名师点睛】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表述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。解题时要遵循以下几个原则：

（1）肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子（记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO4-、CrO4-、Cr2O72-）；

②互斥性原则：当利用题给实验现象判断出一定有某种离子存在时，应立即运用已有的知识，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有哪种离子；

③电中性原则：任何溶液中，阴阳离子所带电荷总数是守恒的，即溶液呈电中性。这个隐含条件往往不被人注意，从而造成在离子推断中漏选或错选。如题中各种阳离子一一被排除后，根据电中性的特点，最后剩余的那种阳离子肯定有；反之亦然；

④进出性原则，在进行离子检验时，往往要加入试剂，这样就会引入新的杂质，原溶液中是否存在该种离子就无法判断，如加入过量的BaCl2 溶液时，过量的离子（Ba2＋、Cl－）将影响对原溶液中是否有Ba2＋或Cl－的判断产生干扰；还会有一些离子随实验过程中的变化而消失（如原溶液中的AlO2-在过量酸条件下转化为Al3＋），可能对后续的检验造成干扰。

在作推断结果时，应该考虑三个方面，即肯定存在的离子，肯定不存在的离子，不能判定存在与否的离子。并且这三个方面的离子应是相互独立的，任何一种离子只能出现一次，不能重复出现。当然有的题目中不一定三种情况都需要回答，但分析问题时都应该考虑到。