Question

8．某無色溶液可能含有NH₄⁺、Na⁺、Mg2⁺、Al³⁺、Fe³⁺、S0₄^2-、S0₃^2-、S₂0₃^2-、C0₃^2一中的若干離子．為了探究其組成，分別取溶液100mL進行如下實驗：
下列敘述錯誤的是（　�。�

• A． 溶液中一定含有NH₄⁺、C0₃^2-
• B． 溶液中離子濃度c（Na⁺）=c（S0₄^2一）
• C． 溶液中一定不含Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺
• D． 溶液可能是由Na₂C0₃與（NH₄）₂S0₄組成的混合溶液

Answer 1

分析 某無色溶液可能含有NH₄⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、S0₄^2-、S0₃^2-、S₂0₃^2-、C0₃^2-中的若干離子，由于溶液無色，故不含F(xiàn)e³⁺；
（1）向溶液中加入足量的鹽酸，生成2.24L無色無味的氣體，故此氣體是CO₂，故一定含C0₃^2-，并能據(jù)此確定C0₃^2-的物質(zhì)的量為0.1mol，且和C0₃^2-不能共存的離子不能有；此氣體不是SO₂，據(jù)此可知不能含S0₃^2-、S₂0₃^2-；
（2）由于溶液中含0.1molC0₃^2-，故當加入足量的氯化鋇時，產(chǎn)生的沉淀中一定含0.1molBaCO₃，但質(zhì)量僅為19.7g，據(jù)此可知溶液中含一定含S0₄^2-，并根據(jù)BaSO₄的質(zhì)量換算成物質(zhì)的量，即可知S0₄^2-的物質(zhì)的量也為0.1mol；
（3）加入足量的NaOH溶液后，生成4.48L氣體即氨氣，據(jù)此可知溶液中含NH₄⁺和其物質(zhì)的量，然后根據(jù)溶液的電中性來確定Na⁺的存在，據(jù)此分析．

解答 解：某無色溶液可能含有NH₄⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、S0₄^2-、S0₃^2-、S₂0₃^2-、C0₃^2-中的若干離子，由于溶液無色，故不含F(xiàn)e³⁺；
（1）向溶液中加入足量的鹽酸，生成2.24L無色無味的氣體，則此氣體是CO₂，則一定含C0₃^2-，由于氣體的物質(zhì)的量為0.1mol，可知C0₃^2-的物質(zhì)的量為0.1mol，由于Mg²⁺、Al³⁺均和C0₃^2-不能共存，故溶液中無Mg²⁺、Al³⁺；由于此氣體無味，故此氣體不是SO₂，故溶液中不能含S0₃^2-、S₂0₃^2-；
（2）加入足量的氯化鋇溶液后，生成43.0g沉淀．由于溶液中含0.1molC0₃^2-，故當加入足量的氯化鋇時，產(chǎn)生的沉淀中一定含0.1molBaCO₃，質(zhì)量僅為19.7g，據(jù)此可知溶液中除了含0.1molC0₃^2-還一定含S0₄^2-，且生成的BaSO₄的質(zhì)量為m=43.0g-19.7g=23.3g，物質(zhì)的量為n$\frac{23.3g}{233g/mol}$=0.1mol，故溶液中S0₄^2-的物質(zhì)的量為0.1mol；
（3）加入足量的NaOH溶液后，生成4.48L氣體，則氣體為氨氣，由于氨氣的物質(zhì)的量為0.2mol，可知溶液中含NH₄⁺且其物質(zhì)的量為0.2mol，而溶液一定呈電中性，故溶液中Na⁺一定存在，且物質(zhì)的量為0.2mol．
即溶液中含0.2molNH₄⁺、0.2molNa⁺、0.1molC0₃^2-、0.1molS0₄^2-，不含Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、S0₃^2-、S₂0₃^2-．
A、溶液中一定含有NH₄⁺、C0₃^2-，故A正確；
B、溶液中離子濃度c（Na⁺）=2c（S0₄^2-）=$\frac{0.2mol}{0.1L}$=2mol/L，故B錯誤；
C、溶液中一定不含Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，故C正確；
D、由于溶液中含0.2molNH₄⁺、0.2molNa⁺、0.1molC0₃^2-、0.1molS0₄^2-，故可以看做是Na₂C0₃與（NH₄）₂S0₄組成的混合液，故D正確．
故選B．

點評 本題考查了常見離子的檢驗方法，題目難度中等，明確常見離子的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握常見離子的檢驗方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．