Question

某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺和K⁺．取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，同時產生紅褐色沉淀；過濾，洗滌，灼燒，得到 1.6g固體；向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，得到 4.66g不溶于鹽酸的沉淀．
回答下列問題：
（1）該溶液中一定存在的離子有：

 

，一定不存在的離子有

 

．
（2）該溶液中一定存在的陰離子的濃度為

 

，

 

．
（3）若用質量分數為36.5%，密度為1.2g/ml的濃鹽酸配制80mL6mol/L的稀鹽酸．回答下列問題
①所需濃鹽酸的體積為

 

mL，配制時需要用到的玻璃儀器有

 

 

．
②分析實驗中以下操作對所配溶液的濃度有何影響：（填“偏大”、“偏小“或“不受影響”）
A、量取濃鹽酸后用蒸餾水洗滌量筒2到3次，將洗滌液轉移到容量瓶中，

 

．
B、定容時俯視刻度線，

 

．
C、稀釋濃鹽酸時燒杯中有少量水，

 

．

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題

分析：（1）（2）加入過量NaOH溶液，加熱，得到0.02mol氣體，可知一定存在銨根離子；
紅褐色沉淀是氫氧化鐵，1.6g固體為三氧化二鐵，可知一定有Fe³⁺，一定沒有CO₃^2-；
4.66g不溶于鹽酸的沉淀，為硫酸鋇沉淀，物質的量為：0.02mol；
根據以上數據推算存在離子，根據電荷守恒推算氯離子的存在及數據．
（3）①根據c=

1000ρw

M

計算出濃鹽酸的物質的量濃度，再根據溶液稀釋過程中溶質的物質的量不變計算出配制6moL?L^-1的稀鹽酸80mL需要濃鹽酸的體積；根據實驗操作的步驟（計算→量取→稀釋、冷卻→移液→洗滌→定容→搖勻→裝瓶貼簽）以及每步操作需要儀器確定需要的儀器；
②根據實驗操作對物質的量濃度c=

n

V

的影響判斷誤差．

解答： 解：（1）加入NaOH溶液共熱有氣體和紅褐色沉淀，氣體為氨氣，紅褐色沉淀為氫氧化鐵，則溶液中一定含有NH₄⁺、Fe³⁺，根據離子共存可知不含CO₃^2-，加BaCl₂溶液生成不溶于鹽酸的沉淀，知溶液中含SO₄^2-，
n（NH₃）=0.02mol，知n（NH₄⁺）=0.02mol，
n（Fe₂O₃）=

1.6g

160g/mol

=0.01mol，知n（Fe³⁺）=0.02mol，
n（BaSO₄）=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，知n（SO₄^2-）=0.02mol，
溶液中NH₄⁺、Fe³⁺所帶正電荷為0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，SO₄^2-所帶負電荷為2×0.02mol=0.04mol，
據電荷守恒，知溶液中必然大量存在另一種陰離子Cl^-，故原溶液中一定含Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-，一定不存在CO₃^2-，Al³⁺和K⁺不能確定是否存在；
故答案為：Fe³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-和Cl^-；CO₃^2-；
（2）硫酸根離子濃度為：

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，若無Al³⁺和K⁺，根據電荷守恒得：NH₄⁺、Fe³⁺所帶正電荷為0.02mol+3×0.02mol=0.08mol，SO₄^2-所帶負電荷為2×0.02mol=0.04mol，故氯離子所帶負電荷為0.04mol，濃度為：

0.04mol

0.1L

=0.4mol/L，若存在Al³⁺和K⁺，則氯離子濃度大于0.4mol/L；
故答案為：c（SO₄^2-）=0.2mol/L； c（Cl^-）≥0.4mol/L；
（3）①質量分數為36.5%，密度為1.20g?cm^-3的濃鹽酸的物質的量濃度為：

1000×1.20×36.5%

36.5

=12mo/L，配制80mL 6moL?L^-1的稀鹽酸，沒有80mL容量瓶，故需選100mL容量瓶，需要濃鹽酸的體積為：

6mol/L×0.1L

12mol/L

=0.05L=50mL．配制順序是：計算→量取→稀釋、冷卻→移液→洗滌→定容→搖勻→裝瓶貼簽，用50mL量筒量取濃鹽酸，在燒杯中稀釋，冷卻后轉移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，轉移完畢，用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒2～3次并將洗滌液全部轉移到容量瓶中，再加適量蒸餾水，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，使溶液的凹液面的最低點與刻線相平，塞好瓶塞，反復上下顛倒搖勻，
所以需要玻璃儀器為：量筒、燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：50；量筒、燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管；
②A．在操作B中若用水洗滌量筒2-3次，并將洗滌液一并倒入燒杯中：量筒不能洗滌，否則會導致配制的溶液中溶質的物質的量偏大，溶液濃度偏大；
B．定容時俯視，導致加入的蒸餾水體積偏小，配制的溶液體積偏小，溶液濃度偏大；
C．稀釋時還需加水，故無影響；
故答案為：偏大；偏大；不受影響．

點評：本題考查離子共存和配制一定物質的量濃度的溶液的方法，為高考常見題型和高頻考點，側重于元素化合物知識的綜合理解和運用的考查，注意常見離子的性質和反應類型的判斷，答題時認真閱讀、分析題中數據，合理分析，特別是氯離子的推斷，難度中等．注意明確誤差分析的方法．