Question

20．某混合溶液中可能含有下列離子中的若干種：${NH}_{4}^{+}$、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、${SO}_{4}^{2-}$、${NO}_{2}^{-}$、${NO}_{3}^{-}$、${CO}_{3}^{2-}$，現(xiàn)取三份20mL該溶液于錐形瓶，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，以下說法不正確的是（　�。�

• A． 由實(shí)驗(yàn)①可推斷原混合溶液中一定不存在${NO}_{2}^{-}$、${CO}_{3}^{2-}$
• B． 由實(shí)驗(yàn)①③可推斷原混合溶液中一定存在Fe²⁺，一定不存在${NO}_{3}^{-}$
• C． 原混合溶液中肯定存在${NH}_{4}^{+}$、Fe²⁺、${SO}_{4}^{2-}$
• D． 如果給出m、V的具體數(shù)據(jù)，可以確定Al³⁺、Fe³⁺是否存在

Answer 1

分析 ①向第一份試樣中加入足量的鹽酸，無任何氣體生成，說明溶液中無NO₂^-和CO₃^2-；
②向第二份試樣中加入足量的額氫氧化鈉溶液然后加熱，有使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，則氣體為NH₃，說明原溶液中有NH₄⁺； 溶液出現(xiàn)渾濁，說明溶液中有Fe²⁺、Fe³⁺中的一種或兩者均有，但無論含的是Fe²⁺還是Fe³⁺，沉淀后經(jīng)過濾、洗滌、干燥、灼燒后所得的mg固體均為Fe₂O₃；
③向第三份溶液中加入KMnO₄溶液進(jìn)行滴定，說明溶液中一定含F(xiàn)e²⁺，而既然含F(xiàn)e²⁺，在向溶液中加鹽酸時(shí)卻無任何氣體生成，說明溶液中一定無NO₃^-，而根據(jù)溶液要呈電中性可知，溶液中一定含SO₄^2-，據(jù)此分析．

解答 解：①向第一份試樣中加入足量的鹽酸，無任何氣體生成，說明溶液中無NO₂^-和CO₃^2-；
②向第二份試樣中加入足量的額氫氧化鈉溶液然后加熱，有使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，則氣體為NH₃，說明原溶液中有NH₄⁺； 溶液出現(xiàn)渾濁，說明溶液中有Fe²⁺、Fe³⁺中的一種或兩者均有，但無論含的是Fe²⁺還是Fe³⁺，沉淀后經(jīng)過濾、洗滌、干燥、灼燒后所得的mg固體均為Fe₂O₃；
③向第三份溶液中加入KMnO₄溶液進(jìn)行滴定，說明溶液中一定含F(xiàn)e²⁺，而既然含F(xiàn)e²⁺，在向溶液中加鹽酸時(shí)卻無任何氣體生成，說明溶液中一定無NO₃^-，而根據(jù)溶液要呈電中性可知，溶液中一定含SO₄^2-，據(jù)此分析．
即溶液中一定含NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，一定不含NO₃^-、NO₂^-和CO₃^2-，不能確定的是Al³⁺、Fe³⁺．
A、加入足量的鹽酸，無任何氣體生成，說明溶液中無NO₂^-和CO₃^2-，故A正確；
B、溶液中一定含NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，一定不含NO₃^-、NO₂^-和CO₃^2-，故B正確；
C、溶液中一定含NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，故C正確；
D、根據(jù)消耗的KMnO₄溶液的量為V×10^-4mol，可知Fe²⁺的物質(zhì)的量n=5V×10^-4mol，所得的mg固體均為Fe₂O₃，根據(jù)鐵元素的守恒可求出Fe³⁺的物質(zhì)的量n=$\frac{m}{160}×2mol-5V×1{0}^{-4}mol$=$（\frac{m}{80}-5V×1{0}^{-4}）$mol，但求不出Al³⁺的物質(zhì)的量，故D錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子的檢驗(yàn)和有關(guān)離子量的求算，應(yīng)注意的是無論是Fe²⁺還是Fe³⁺，在沉淀后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、灼燒后所得的固體均為Fe₂O₃．