Question

10．某無色溶液中可能含有Na⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、SO₃^2-、Cl^-、Br^-、CO₃^2-中的若干種．為檢驗其中含有的離子，進行如下實驗：
①取10mL溶液，加入足量氯水，無氣體產(chǎn)生，再加入CCl₄溶液分層，下層為橙紅色；
②分液后，將①中上層溶液加入足量BaCl₂和HCl溶液，產(chǎn)生白色沉淀2.33g；
③另取10mL原溶液，加入過量的濃氫氧化鈉溶液并加熱，收集到標準狀況下448mL氣體．
下列關于原溶液的說法正確的是（　�。�

• A． 肯定存在NH₄⁺、Cl^-、Br^-
• B． 是否存在Na⁺需要通過焰色反應來確定
• C． SO₄^2-、SO₃^2-至少含有一種
• D． 肯定不存在Ba²⁺、Cu²⁺、SO₃^2-、CO₃^2-

Answer 1

分析 無色溶液中不存在有色的Cu²⁺；
①取10mL溶液，加入足量氯水，無氣體產(chǎn)生，說明原溶液中不存在CO₃^2-，再加入CCl₄溶液分層，下層為橙紅色，說明存在Br^-；
②分液后，將①中上層溶液加入足量BaCl₂和HCl溶液，產(chǎn)生白色沉淀2.33g，該沉淀為硫酸鋇，說明原溶液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的至少一種離子，則一定不存在Ba²⁺；
③另取10mL原溶液，加入過量的濃氫氧化鈉溶液并加熱，收集到標準狀況下448m氣體，說明原溶液中含有NH₄⁺，據(jù)此結合電荷守恒進行解答．

解答 解：無色溶液中不存在有色的Cu²⁺；根據(jù)①加入足量氯水生成無氣體產(chǎn)生可知原溶液中不存在CO₃^2-，再加入CCl₄溶液分層，下層為橙紅色，說明存在Br^-；
將①中上層溶液加入足量BaCl₂和HCl溶液，產(chǎn)生白色沉淀2.33g，該沉淀為硫酸鋇，說明原溶液中含有SO₄^2-、SO₃^2-中的至少一種離子，則一定不存在Ba²⁺；
根據(jù)③可知生成的氣體為氨氣，其物質(zhì)的量為：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，說明原溶液中含有0.02molNH₄⁺；
2.33g硫酸鋇的物質(zhì)的量為：$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，由于溶液中含有溴離子，根據(jù)電荷守恒可知原溶液中負電荷的物質(zhì)的量一定大于0.02mol，而正電荷只有0.02mol，說明溶液中一定還含有Na⁺，
根據(jù)分析可知，溶液中一定含有的離子為：Na⁺、NH₄⁺、Br^-及SO₄^2-、SO₃^2-中的至少一種離子；一定不存在的離子為：Ba²⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，不能確定的離子為Cl^-，
A．肯定存在NH₄⁺、Br^-，無法確定是否含有Cl^-，故A錯誤；
B．根據(jù)分析可知，溶液中一定含有鈉離子，不需要通過焰色反應檢驗，故B錯誤；
C．根據(jù)分析可知，SO₄^2-、SO₃^2-至少含有一種，故C正確；
D．肯定不存在Ba²⁺、Cu²⁺、CO₃^2-，可能含有SO₃^2-，故D錯誤；
故選C．

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)為解答關鍵，根據(jù)電荷守恒判斷鈉離子的存在情況為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及邏輯推理能力．