Question

某溶液僅含K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的4種離子，且所含離子的物質的量均為1mol．化學興趣小組把溶液均勻分成四份，分別取樣品進行如下實驗：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產生
②第二份溶液中加入過量的稀硫酸，有氣泡產生，且溶液中陰離子種類不變（不考慮水的電離和離子的水解）．
③第三份加足量NaOH溶液加熱后，沒有氣體生成，有沉淀生成
下列說法不正確的是（　�。�

• A、該溶液中所含的離子是：Fe²⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃^-
• B、實驗③，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，最終所得固體的質量為18g
• C、若向該溶液中加入過量的稀硫酸，產生的氣體遇空氣能變成紅棕色
• D、若向該溶液中加入過量的稀硫酸和KSCN溶液，溶液會顯血紅色

Answer 1

考點：常見陽離子的檢驗,常見陰離子的檢驗

專題：物質檢驗鑒別題

分析：①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀產生，溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
②第二份溶液中加入過量的稀硫酸，有氣泡產生，該氣體若為二氧化碳，說明溶液中含有CO₃^2-，但是加入稀硫酸后碳酸根離子消失，所以產生的氣體不是二氧化碳，應該為NO，原溶液中一定含有Fe²⁺、NO₃^-；由于加入了硫酸根離子，而溶液中陰離子種類不變，說明原溶液中一定含有SO₄^2-，則一定不存在Ba²⁺；
③第三份加足量NaOH溶液加熱后，沒有氣體生成，說明溶液中不存在NH₄⁺，有沉淀生成，說明溶液中可能存在Mg²⁺；
由于所含離子的物質的量均為1mol，即含有1molFe²⁺、1molNO₃^-、1molSO₄^2-，根據溶液電中性可知，溶液中還應該含有1mol帶一個單位正電荷的陽離子，由于沒有銨根離子存在，則溶液中一定含有K⁺，根據以上分析進行解答．

解答： 解：根據①可知，溶液中可能含有Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-；
根據②加入過量的稀硫酸，有氣泡產生，該氣體如果為二氧化碳，說明溶液中含有CO₃^2-，由于加入稀硫酸后碳酸根離子消失，改變了離子的種類，所以產生的氣體一定不是二氧化碳，應該為NO，故原溶液中一定含有Fe²⁺、NO₃^-；由于加入了硫酸根離子，而溶液中陰離子種類不變，說明原溶液中一定含有SO₄^2-，則一定不存在Ba²⁺；
根據③可知，溶液中不存在NH₄⁺，由于存在亞鐵離子，則加入氫氧化鈉會有沉淀生成，溶液中也可能存在Mg²⁺；
由于所含4種離子的物質的量均為1mol，即：1molFe²⁺、1molNO₃^-、1molSO₄^2-，根據溶液電中性可知，溶液中還應該含有1mol帶一個單位正電荷的陽離子，③證明不存在銨根離子，則溶液中一定含有K⁺，
A．根據以上分析可知，該溶液中所含的離子是：Fe²⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃^-，故A正確；
B．實驗③，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，最終所得固體為0.5mol氧化鐵，其質量為160g/mol×0.5mol=80g，故B錯誤；
C．加入稀硫酸后，亞鐵離子與稀硝酸反應生成一氧化氮氣體，一氧化氮遇到空氣變成紅棕色氣體，故C正確；
D．由于溶液中存在硝酸根離子和亞鐵離子，若向溶液中加入稀硫酸和和KSCN溶液，硝酸根離子在酸性條件下能夠將亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子與硫氰根離子反應生成血紅色的硫氰化鐵，故D正確；
故選B．

點評：本題考查了常見離子的檢驗、離子共存的判斷，題目難度中等，注意掌握常見離子的化學性質及檢驗方法，能夠根據電荷守恒平衡溶液中未知離子的存在情況，正確理解題干信息是解答本題的關鍵．