Question

【題目】某透明溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cl-、I-、NO3-、SO42-（H+、OH-沒有列出）中的一種或幾種，為了確認溶液中離子的存在情況，分別取等量的試液裝入5支試管里，做如下實驗:①測定溶液pH，pH =2;②向溶液中滴加過量氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、灼燒、稱重，得固體質量為3.2 g;③向溶液中加入過量濃氫氧化鈉溶液，加熱，收集到氣體1.12 L(標準狀況);④向溶液中加入足量的氯化鋇溶液，過濾、洗滌、干燥、稱重，得固體2.33g;⑤向溶液中加入適量濃硫酸，再加入銅粉，振蕩溶液，充分反應產生標準狀況下0.896L紅棕色氣體。下列對實驗結論的分析合理的是

A. 可能存在Al3＋、Fe2＋ B. 只存在NO3－、NH4＋、SO42－、Fe3＋

C. 一定不存在Fe2＋、I－ D. 可能存在Al3＋、Cl－

Answer 1

【答案】C

【解析】①測定溶液pH，pH =2，溶液顯酸性，②向溶液中滴加過量氫氧化鈉溶液有沉淀生成，則一定含有Fe2+、Fe3+中的一種或2種，可能存在Al3+，過濾、洗滌、灼燒后得到氧化鐵固體，質量為3.2 g，物質的量為=0.02mol，即含有Fe2+、Fe3+共0.04mol。③向溶液中加入過量濃氫氧化鈉溶液，加熱，收集到氣體1.12 L(標準狀況)，氣體為氨氣，物質的量為=0.5mol，即含有0.05mol NH4+。④向溶液中加入足量的氯化鋇溶液有沉淀生成，說明含有SO42-，過濾、洗滌、干燥、稱重，得固體2.33g，硫酸鋇的物質的量為=0.01mol，即含有0.01mol SO42-。⑤向溶液中加入適量濃硫酸，再加入銅粉，振蕩溶液，產生標準狀況下0.896L紅棕色氣體，該紅棕色氣體為二氧化氮，說明溶液中含有NO3-，硝酸具有強氧化性，因此溶液中一定不存在Fe2+和I-，則一定含有0.04mol Fe3+。二氧化氮的物質的量為=0.04mol，根據N守恒，NO3-的物質的量為0.04mol。根據電荷守恒，n(+)=0.04×3+0.05×1=0.17mol，n(-)=0.01×2+0.04×1=0.06mol，則一定存在Cl－，且物質的量至少為0.11mol。綜上所述，溶液中含有一定不存在Fe2＋、I－，一定存在NO3－、NH4＋、SO42－、Fe3＋、Cl－。可能存在Al3＋，故選C。