Question

4．某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺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1.97g白色沉淀；向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，也得到1.97g沉淀．由此可知原溶液中（　　）

• A． 至少存在5種離子
• B． Cl^-一定存在，且c（Cl^-）≥0.2mol/L
• C． SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺一定存在，Al³⁺、K⁺、Cl^-可能存在
• D． CO₃^2-一定不存在，SO₄^2-、NH₄⁺、Fe³⁺、Cl^-一定存在

Answer 1

分析 某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺和K⁺，取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液加熱，得到0.02mol氣體，判斷為氨氣，NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，溶液中一定含NH₄⁺，物質的量為0.02mol，同時產生1.97g白色沉淀，分析可知溶液中一定含Ba²⁺，則一定不含SO₄^2-、CO₃^2-、Fe³⁺，白色沉淀為BaCO₃，是碳酸氫根離子和氫氧化鈉反應生成碳酸根離子結合鋇離子生成的碳酸鋇白色沉淀，向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，也得到1.97g沉淀是碳酸鋇沉淀，則碳酸氫根離子物質的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$+$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.02mol，原溶液中Ba²⁺物質的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，結合溶液中電荷守恒分析判斷其他離子是否存在，陽離子：n（NH₄⁺）+2n（Ba²⁺）=0.02mol+2×0.02mol=0.06mol，n（HCO₃^-）=0.02mol，則一定含Cl-物質的量最少為0.02mol，K⁺可能含有，分析選項分析判斷．

解答 解：某溶液可能含有Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-、NH₄⁺、Fe³⁺、Ba²⁺和K⁺，取該溶液100mL，加入過量NaOH溶液加熱，得到0.02mol氣體，判斷為氨氣，NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O，溶液中一定含NH₄⁺，物質的量為0.02mol，同時產生1.97g白色沉淀，分析可知溶液中一定含Ba²⁺，則一定不含SO₄^2-、CO₃^2-、Fe³⁺，白色沉淀為BaCO₃，是碳酸氫根離子和氫氧化鈉反應生成碳酸根離子結合鋇離子生成的碳酸鋇白色沉淀，向上述濾液中加足量BaCl₂溶液，也得到1.97g沉淀是碳酸鋇沉淀，則碳酸氫根離子物質的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$+$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.02mol，原溶液中Ba²⁺物質的量=$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol，結合溶液中電荷守恒分析判斷其他離子是否存在，陽離子：n（NH₄⁺）+2n（Ba²⁺）=0.02mol+2×0.02mol=0.06mol，n（HCO₃^-）=0.02mol，則一定含Cl-物質的量最少為0.02mol，K⁺可能含有，
A．分析可知一定含有的離子HCO₃^-、NH₄⁺、Ba²⁺和Cl^-，可能含K⁺，所以溶液中至少存在4種離子，故A錯誤；
B．依據溶液中電荷分析可知，陽離子：n（NH₄⁺）+2n（Ba²⁺）=0.02mol+2×0.02mol=0.06mol，n（HCO₃^-）=0.02mol，則一定含Cl-物質的量最少為0.02mol，Cl^-一定存在，K+離子可能含有，氯離子濃度最少為：c（Cl^-）≥$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，故B正確；
C．SO₄^2-、Fe³⁺一定不存在，K⁺、Cl^-可能存在，NH₄⁺一定存在，故C錯誤；
D．CO₃^2-一定不存在，HCO₃^-、NH₄⁺、Ba²⁺和Cl^-一定存在，SO₄^2-、Fe³⁺一定不存在，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查物質的檢驗及推斷，為高考常見題型和高頻考點，題目難度中等，試題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．