Question

4．某混合溶液中可能含有下列離子中的若干種：NH₄⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、SO₄^2-、NO₃^-、CO₃^2-，已知各離子的濃度均約為0.1mol•L^-1，現取20mL該溶液進行如下實驗：
（1）向20mL該溶液張加入足量鹽酸，產生的氣體在空氣中變為紅棕色；
（2）在（1）反應后的溶液中加入過量Ba（OH）₂溶液，有刺激性氣味氣體和有白色沉淀產生．
（3）向（2）反應的溶液中通入適量CO₂，有白色沉淀甲生成．
根據上述實驗情況，以下說法正確的是（　�。�

• A． 該混合溶液中一定含有Fe²⁺、NO₃^-、NH₄⁺、SO₄^2-
• B． 白色沉淀甲一定是Al（OH）₃
• C． 該混合溶液中肯定含有Fe²⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、NO₃^-
• D． 向該混合溶液中滴加酚酞試液后呈紅色

Answer 1

分析 （1）第一份加入足量鹽酸，產生氣體在空氣中變為紅色，紅色氣體為NO₂，則H⁺、Fe²⁺、NO₃^-發生氧化還原反應生成NO；根據離子共存可知，一定不存在CO₃^2-；
（2）在（1）的溶液中逐滴滴加Ba（OH）₂溶液至過量，產生白色沉淀，并有氣體逸出，產生的氣體為氨氣，一定含NH₄⁺；加過量Ba（OH）₂生成的沉淀可能為氫氧化亞鐵、氫氧化鎂或硫酸鋇，可能含有Mg²⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；
3）向（2）反應的溶液中通入適量CO₂，有白色沉淀甲生成，該沉淀可能為碳酸鋇或氫氧化鋁沉淀；
由于陰離子只有SO₄^2-、NO₃^-，且濃度均為0.1mol/L，已知含有的陽離子為：NH₄⁺、Fe²⁺，已經滿足溶液電中性，則溶液中不會存在其它陽離子，則白色沉淀甲一定不是氫氧化鋁沉淀，據此進行解答．

解答 解：（1）第一份加入足量鹽酸，產生氣體在空氣中變為紅色，紅色氣體為NO₂，則H⁺、Fe²⁺、NO₃^-發生氧化還原反應生成NO；根據離子共存可知，一定不存在CO₃^2-；
（2）在（1）的溶液中逐滴滴加Ba（OH）₂溶液至過量，產生白色沉淀，并有氣體逸出，產生的氣體為氨氣，一定含NH₄⁺；加過量Ba（OH）₂生成的沉淀可能為氫氧化亞鐵、氫氧化鎂或硫酸鋇，可能含有Mg²⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；
3）向（2）反應的溶液中通入適量CO₂，有白色沉淀甲生成，該沉淀可能為碳酸鋇或氫氧化鋁沉淀；
由于陰離子只有SO₄^2-、NO₃^-，且濃度均為0.1mol/L，已知含有的陽離子為：NH₄⁺、Fe²⁺，已經滿足溶液電中性，則溶液中不會存在其它陽離子，即：原溶液中存在的離子為：SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺、Fe²⁺，
A．加鹽酸不生成沉淀，則不含AlO₂^-，加NaOH沉淀不溶解則不含Al³⁺，與鹽酸反應生成的無色氣體不是二氧化碳，則不含CO₃^2-，由電荷守恒可知不含Fe³⁺，故A正確；
B．根據分析可知，溶液中不存在鋁離子，則白色沉淀一定為碳酸鋇，故B錯誤；
C．由上述分析可知，一定含Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-，一定不存在碳酸根離子，故C錯誤；
D．由上述分析可知，一定含Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-，溶液顯酸性，該混合溶液中滴加酚酞試液后為無色，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查物質或離子的檢驗，為高頻考點，題目難度中等，把握離子之間的反應及反應現象推斷離子為解答的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，注意利用電話守恒分析鐵離子為解答的難點．