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的量相等。為確定該溶液的成分，某學習小組做了如下實驗：

則下列說法正確的是（ ）

A.氣體甲能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅，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，由實驗可知，向溶液X中加過量的硫酸，有氣體乙產生，發生的反應可能是CO32-與H+的反應，也可能是NO3-在H+條件下與Fe2+的氧化還原反應；溶液X與過量的NaOH溶液反應生成氣體甲NH3為0.02mol，即溶液X中含0.02molNH4+；所得的溶液甲中加入過量氯化鋇溶液，生成沉淀乙，則乙為BaSO4，質量為4.66g，則物質的量為0.02mol，即溶液X中含0.02molSO42-；所得沉淀甲應為Fe(OH)2或Fe(OH)3或兩者均有，經過濾、洗滌灼燒后所得的固體乙為Fe2O3，質量為1.6g，物質的量為0.01mol，故溶液X中含Fe2+或Fe3+或兩者均有，且物質的量一定為0.02mol，由于Fe2+或Fe3+均能與CO32-發生相互促進水解而不能共存，故溶液中無CO32-，則生成氣體乙的反應只能是NO3-與Fe2+的氧化還原反應，故溶液中一定含Fe2+和NO3-，且溶液X中所含陰離子的物質的量相等，即NO3-的物質的量也為0.02mol，由電荷守恒可知，溶液X中陰離子：0.02molNO3-，0.02molSO42-，共帶0.06mol負電荷；陽離子：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0.02mol全部是Fe2+時，陽離子所帶正電荷為0.06mol，此時Cl-不存在，若Cl-存在；若溶液中含Fe3+，且一定含Fe2+，陽離子所帶正電荷大于或等于0.06mol，則溶液中可能存在Cl-，據此分析解答。

A．根據分析，氣體甲NH3，能使濕潤的紅色石蕊試紙藍紅，生成氣體乙的反應只能是NO3-與Fe2+的氧化還原反應，則氣體乙為NO，NO不能使澄清石灰水變渾濁，故A錯誤；

B．由上述分析可知，Fe2+一定存在，故B錯誤；

C．由上述分析可知，由于溶液要保持電中性，故當溶液中含Fe3+時且一定含Fe2+，則陽離子所帶的正電荷≥0.06mol，故溶液中可能含Cl-，故C錯誤；

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。