Question

某溶液可能含有Cl^－、SO₄^2－、CO₃^2－、NH₄^＋、Fe^3＋、Al^3＋和K^＋。取该溶液100 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．SO₄^2－、NH₄^＋一定存在，Cl^－可能不存在

C．Cl^－一定存在，且c(Cl^－)≥0.4 mol/L     D．CO₃^2－、Al^3＋一定不存在，K^＋可能存在

Answer

C

【解析】

试题分析：加入过量NaOH溶液，加热得到气体，说明原溶液中含有NH4＋，即n(NH4＋)＝0.02mol，同时生成红褐色沉淀，说明原溶液含有Fe3＋。因为CO32－和Fe3＋发生水解相互促进的反应，因此原溶液中不含CO32－，灼烧以后得到固体1.6g，即得到Fe2O3的质量为1.6g，则n(Fe3＋)＝＝0.02mol，加入足量的BaCl2溶液，得到不溶于盐酸的沉淀，说明原溶液中含有SO42－，即n(SO42－)＝4.66g÷233g/mol＝0.02mol。A、阳离子所带电荷总数为0.02mol＋0.02mol×3＝0.08mol，阴离子所带电荷数为0.02mol×2＝0.04mol，即阳离子所带电荷数大于阴离子，说明原溶液含有Cl－，综上所述原溶液中至少有4种离子，A错误；B、根据上述判断一定含有Cl－，物质的量至少是0.08mol－0.04mol＝0.04mol，此时c(Cl－)＝0.04mol÷0.1L＝0.4mol·L－1，溶液中可能含有K＋、Al3+，则Cl－的浓度将大于0.4mol·L－1，B错误；C、根据上述分析可知C正确；D、K＋、Al3+可能存在，D错误，答案选C。

【考点定位】本题主要是考查离子的鉴定、离子共存及电荷守恒在溶液成分的确定应用的知识。

【名师点晴】该题的难点是定量判断，即选项C是解答的难点。该类问题的关键是利用好电荷守恒，电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用非常广泛，解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，答题时注意灵活应用。