Question

【題目】溶液X中可能含有NO3-、Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe2+和Fe3+中的幾種，且所含陰離子的物質(zhì)的量相等。為確定該溶液的成分，某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：

則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.氣體甲能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，氣體乙能使澄清石灰水變渾濁

B.Fe2+和Fe3+可能都存在，SO42-、NH4+一定存在

C.若含有Fe3+，則一定含有Cl-

D.該溶液中只存在上述離子中的NO3-、SO42-、NH4+、Fe2+四種離子

Answer 1

【答案】D

【解析】

某溶液X中可能含有NO3-、Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe2+、Fe3+中的幾種，由實(shí)驗(yàn)可知，向溶液X中加過(guò)量的硫酸，有氣體乙產(chǎn)生，發(fā)生的反應(yīng)可能是CO32-與H+的反應(yīng)，也可能是NO3-在H+條件下與Fe2+的氧化還原反應(yīng)；溶液X與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)生成氣體甲NH3為0.02mol，即溶液X中含0.02molNH4+；所得的溶液甲中加入過(guò)量氯化鋇溶液，生成沉淀乙，則乙為BaSO4，質(zhì)量為4.66g，則物質(zhì)的量為0.02mol，即溶液X中含0.02molSO42-；所得沉淀甲應(yīng)為Fe(OH)2或Fe(OH)3或兩者均有，經(jīng)過(guò)濾、洗滌灼燒后所得的固體乙為Fe2O3，質(zhì)量為1.6g，物質(zhì)的量為0.01mol，故溶液X中含Fe2+或Fe3+或兩者均有，且物質(zhì)的量一定為0.02mol，由于Fe2+或Fe3+均能與CO32-發(fā)生相互促進(jìn)水解而不能共存，故溶液中無(wú)CO32-，則生成氣體乙的反應(yīng)只能是NO3-與Fe2+的氧化還原反應(yīng)，故溶液中一定含Fe2+和NO3-，且溶液X中所含陰離子的物質(zhì)的量相等，即NO3-的物質(zhì)的量也為0.02mol，由電荷守恒可知，溶液X中陰離子：0.02molNO3-，0.02molSO42-，共帶0.06mol負(fù)電荷；陽(yáng)離子：0.02molNH4+，0.02molFe2+或Fe2+、Fe3+的混合物，所帶的正電荷≥0.06mol，溶液呈電中性可知，當(dāng)0.02mol全部是Fe2+時(shí)，陽(yáng)離子所帶正電荷為0.06mol，此時(shí)Cl-不存在，若Cl-存在；若溶液中含Fe3+，且一定含Fe2+，陽(yáng)離子所帶正電荷大于或等于0.06mol，則溶液中可能存在Cl-，據(jù)此分析解答。

A．根據(jù)分析，氣體甲NH3，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙藍(lán)紅，生成氣體乙的反應(yīng)只能是NO3-與Fe2+的氧化還原反應(yīng)，則氣體乙為NO，NO不能使澄清石灰水變渾濁，故A錯(cuò)誤；

B．由上述分析可知，Fe2+一定存在，故B錯(cuò)誤；

C．由上述分析可知，由于溶液要保持電中性，故當(dāng)溶液中含Fe3+時(shí)且一定含Fe2+，則陽(yáng)離子所帶的正電荷≥0.06mol，故溶液中可能含Cl-，故C錯(cuò)誤；

D．該溶液中只存在上述離子中的NO3-、SO42-、NH4+、Fe2+四種離子，遵循電荷守恒，故D正確；

答案選D。