Question

【題目】某溶液X中可能含有NO3－、Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Fe2+和Fe3+中的幾種，且所含陰離子的物質(zhì)的量相等。為確定該溶液X的成分，某學(xué)習(xí)小組做了如下實驗：

已知：3Fe2++4H++NO3－＝3Fe3++NO↑+2H2O則下列說法正確的是

A. 若含有Fe3+，則一定含有Cl－

B. SO42－、NH4+一定存在，Fe2+和Fe3+可能都存在

C. 該溶液中只存在上述離子中的NO3－、SO42－、NH4+、Fe2+四種離子

D. 氣體甲能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅

Answer 1

【答案】C

【解析】某溶液X中可能含有NO3－、Cl－、SO42－、CO32－、NH4+、Fe2+和Fe3+中的幾種，且所含陰離子的物質(zhì)的量相等，向溶液X中加過量的硫酸，有氣體乙產(chǎn)生，發(fā)生的反應(yīng)可能是CO32－與H+的反應(yīng)，也可能是NO3－在H+條件下與Fe2+的氧化還原反應(yīng)；溶液X與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氣體甲NH3為0.02mol，即溶液X中含0.02mol NH4+；所得的溶液甲中加氯化鋇溶液，生成沉淀乙，則乙為BaSO4，質(zhì)量為4.66g，則物質(zhì)的量為0.02mol，即溶液X中含0.02mol SO42－；所得沉淀甲應(yīng)為氫氧化亞鐵或氫氧化鐵或兩者均有，經(jīng)過濾、洗滌灼燒后所得的固體乙為Fe2O3，質(zhì)量為1.6g，物質(zhì)的量為0.01mol，故溶液X中含Fe2+或Fe3+或兩者均有，且物質(zhì)的量一定為0.02mol，由于Fe2+或Fe3+均能與CO32－發(fā)生雙水解而不能共存，故溶液中無CO32－，則生成氣體乙的反應(yīng)只能是NO3－與Fe2+的氧化還原反應(yīng)，故溶液中一定含Fe2+和NO3－，而所含陰離子的物質(zhì)的量相等，即NO3－的物質(zhì)的量也為0.02mol。故現(xiàn)在溶液X中已經(jīng)確定存在的離子是：陰離子：0.02mol NO3－、0.02mol SO42－，共帶0.06mol負(fù)電荷；陽離子：0.02mol NH4+，0.02molFe2+或Fe2+、Fe3+的混合物，所帶的正電荷≥0.06mol，一定不含CO32－。根據(jù)溶液呈電中性可知，當(dāng) 0.02mol全部是Fe2+時，陽離子所帶正電荷為0.06mol，則氯離子一定不存在；若溶液中含Fe3+，陽離子所帶正電荷大于0.06mol，則溶液中一定存在Cl－，A、由于溶液要保持電中性，故當(dāng)溶液中含Fe3+時，則陽離子所帶的正電荷＞0.06mol，故溶液中一定含Cl－，A正確；B、SO42－、NH4+一定存在，Fe2+和Fe3+可能都存在，B正確；C、根據(jù)以上分析可知C錯誤；D、氣體甲為氨氣，能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅，D正確，答案選C。