Question

13．某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的幾種，現取100mL溶液先加入足量氯水，溶液呈無色，然后滴加足量BaCl₂溶液，得到沉淀4.66g，在濾液中加足量NaOH溶液并加熱，生成的氣體在標準狀況下體積為1.12L．
已知：SO₃^2-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂
根據上述實驗，以下推測正確的是（　�。�

• A． 原溶液一定存在NH₄⁺、I^-
• B． 原溶液一定不含Ba²⁺、Fe³⁺、I^-
• C． 原溶液可能存在K⁺、Fe³⁺、SO₄^2-
• D． 另取試液滴加足量鹽酸、BaCl₂溶液，即可確定溶液所有的離子組成

Answer 1

分析 某溶液可能含有NH₄⁺、K⁺、Ba²⁺、Fe³⁺、I^-、SO₃^2-、SO₄^2-中的幾種，現取100mL溶液加入氯水，溶液呈無色，還原性SO₃^2-＞I^-，溶液中不含I^-，但溶液中一定含SO₃^2-，由于有SO₃^2-則無Ba²⁺；繼續滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，產生沉淀，此沉淀為BaSO₄，沉淀經洗滌、高溫干燥后質量為4.66g，即BaSO₄的物質的量為0.02mol，但由于溶液中一定含SO₃^2-，故生成的0.02molBaSO₄中的SO₄^2-可能全部來自于被氧化的SO₃^2-，也可能溶液中原來含有SO₄^2-；濾液加足量NaOH溶液、加熱，生成氣體為NH3，即原來溶液中一定含NH₄⁺，在標準狀況下體積為1120mL，故NH₄⁺的物質的量為0.05mol，根據溶液的電中性來判斷K⁺的存在．

解答 解：現取100mL溶液加入少量氯水，溶液呈無色，由于還原性SO₃^2-＞I^-，故溶液中不含I^-，故溶液中一定含SO₃^2-，由于Ba²⁺與SO₃^2-不能共存，故溶液中無Ba²⁺；繼續滴加足量HNO₃和Ba（NO₃）₂混合溶液，產生沉淀，此沉淀為BaSO₄，沉淀經洗滌、高溫干燥后質量為4.66g，即BaSO₄的物質的量為0.02mol，即SO₄^2-的物質的量為0.02mol，但由于溶液中一定含SO₃^2-，故生成沉淀中的0.02molSO₄^2-可能全部來自于被氧化的SO₃^2-，也可能部分是溶液中原來含有SO₄^2-，但SO₃^2-和SO₄^2-的物質的量之和必須為0.02mol；濾液加足量NaOH溶液、加熱，生成氣體為NH₃，即原來溶液中一定含NH₄⁺，在標準狀況下體積為1.12L，故NH₄⁺的物質的量為0.05mol．由于0.02molSO₃^2-（或SO₃^2-和SO₄^2-）帶0.04mol負電荷，而0.05molNH₄⁺帶0.05mol正電荷，而溶液要保持電中性，故溶液中一定含I^-，一定不含鐵離子，可能含K⁺．即溶液中一定含NH₄⁺、SO₃^2-、I^-；一定不含：Ba²⁺、Fe³⁺；可能含SO₄^2-、K⁺，另取試液滴加足量鹽酸、BaCl₂溶液，只能檢驗出溶液中含不含SO₄^2-，對K⁺的存在不能確定，
故選B．

點評 本題考查了溶液中離子的檢驗和確定，應注意根據溶液的電中性來確定I^-的存在，難度較大．