Question

【題目】常溫下，有pH＝1的某溶液中可能有Na+、Fe3+、Fe2+、I﹣、Cl﹣、CO32﹣中的某幾種，現取100mL該溶液進行如下實驗：已知氧化性Fe3+>I2，根據實驗結果，下列判斷正確的是（　　）

A.Fe3+、I﹣、Cl﹣三種離子一定存在

B.不能確定Na+和Cl﹣是否存在，CO32﹣一定不存在

C.Fe3+與Fe2+至少有一種

D.該溶液中c(Cl﹣)≥0.3molL1

Answer 1

【答案】D

【解析】

pH=1的溶液中存在大量氫離子，則一定不存在CO32-；向溶液中通入氯氣、加入CCl4分液后得到紫色溶液，則原溶液中含有I-，Fe3+能夠氧化I-，則一定不存在Fe3+；水層中加入氫氧化鈉溶液得到固體，該固體洗滌、灼燒得到的1.60g固體為氧化鐵，則溶液中一定存在Fe2+，然后結合碘單質的質量、氧化鐵的質量及電荷守恒判斷氯離子的存在情況及濃度。

pH=1的溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，100mL該溶液中含有氫離子的物質的量n(H+)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，由于H+與CO32-會發生離子反應，因此一定不存在CO32-；

向溶液中通入氯氣、加入CCl4分液后得到紫色溶液，說明反應產生了I2，原溶液中含有I-，Fe3+能夠氧化I-，則一定不存在Fe3+；2.54g紫黑色固體為碘單質，其物質的量n(I2)=2.54g÷254g/mol=0.01mol，則原溶液中含有碘離子的物質的量n(I-)=2n(I2)=0.02mol；

水層中加入NaOH溶液得到固體，該固體洗滌、灼燒得到的1.60g固體為Fe2O3，則溶液中一定存在Fe2+，根據鐵元素守恒可知Fe2+的物質的量n(Fe2+)=2n(Fe2O3)=2×=0.02mol，0.02mol Fe2+、0.01molH+共帶有正電荷為0.05mol，0.02molI-帶有負電荷為0.02mol，根據電荷守恒，原溶液中一定含有Cl-，其物質的量至少為0.04mol-0.02mol+0.01mol=0.03mol，故氯離子的濃度最小c(Cl-)=0.03mol÷0.1L=0.3mol/L。

A.根據分析可知，原溶液中一定含有Fe2+、I-、Cl-，A錯誤；

B.原溶液中一定不存在CO32-，一定含有Cl-，B錯誤；

C.原溶液中一定存在Fe2+，一定不存在Fe3+，C錯誤；

D.根據分析可知該溶液中c(Cl-)≥0.3mol/L，D正確；

故合理選項是D。