Question

某混合物的水溶液中可能含有以下离子：Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-，现取100mL的两份溶液进行如下实验。(己知NH₄⁺+OH^-=NH₃↑+H₂O)

① 一份加过量NaOH溶液后加热，收集到0.03mol气体，无沉淀生成，同时得到溶液甲。

② 向甲溶液中通入过量CO₂，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧后，得到1.02g固体。

③ 另一份加足量BaCl₂溶液后，生成白色沉淀，过滤后的沉淀经量盐酸酸洗涤、干燥后，得到23.3g固体，向滤液中加入AgNO₃溶液又有白色沉淀产生。

下列有关叙述正确的是(  )

A．由①可知原溶滚存在离子为NH₄⁺，其浓度为0.03mol/L

B．n(NH₄⁺)：n(Al³⁺)：n(SO₄^2-)=3：l：10

C．原溶液一定存在Cl^-

D．原溶液肯定没有Fe³⁺、Mg²⁺，一定含有Na⁺

Answer

D

【解析】

试题分析：①第一份加入过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.03mol，无沉淀生成，0.03mol气体为氨气，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.03mol，无沉淀，说明原溶液中无Fe3+、Mg2+；②甲溶液中通入过量的CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02g，说明存在Al3+，1.02g为氧化铝，铝离子物质的量为：1.02g/102g/mol×2＝0.02mol；③第二份溶液加入足量BaCl2溶液后，得到白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，质量为23.3g，沉淀为硫酸钡，说明原溶液存在SO42-，物质的量为：23.3g÷233g/mol＝0.1mol，故原溶液中一定存在SO42-，则一定没有Ba2+，再根据电荷守恒，正电荷为：n（+）＝n（NH4+）+3n（Al3+）＝0.03mol+3×0.02mol＝0.09mol；n（-）＝2n（SO42-）＝0.2mol，正电荷总物质的量小于于负电荷，故原溶液中一定有Na+，至少为0.07mol；不能确定是否存在Cl-，依据以上分析得出：A．由①可知原溶液存在离子为NH4+，其浓度＝0.03mol÷01L＝0.3mol/L，A错误；B．n（NH4+）：n（Al3+）：n（SO42-）=0.03：0.02：0.01=3：2：1，B错误；C．第二份加足量BaCl2溶液后，生成白色沉淀，过滤后的沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，得到23.3g固体，向滤液中加入AgNO3溶液又有白色沉淀产生，可能是加入的氯化钡、盐酸中的氯离子形成的氯化银沉淀，C错误；D．一定不存在的离子是Fe3+、Mg2+、Ba2+，一定存在Na+，D正确；答案选D。

【考点定位】本题考查离子的检验与推断。

【名师点睛】根据离子的特征反应及离子间的共存情况，进行离子推断时要遵循以下三条原则：（1）互斥性原则。判断出一定有某种离子存在时，将不能与之共存的离子排除掉，从而判断出一定没有的离子。（2）电中性原则。溶液呈电中性，溶液中一定有阳离子和阴离子，不可能只有阳离子或阴离子。（3）进出性原则。离子检验时，加入试剂会引入新的离子，某些离子在实验过程中可能消失(如溶液中的AlO2－在酸过量时转化为Al3＋)，则原溶液中是否存在该种离子无法判断。解答时，首先，必须以扎实全面的基础知识作后盾。扎实全面的基础知识是考生认真、准确解答试题的前提和基础。例如考生要对离子的性质、离子的特征、离子间的反应关系要有准确全面的认识。其次，必须要有正确清晰的解题思路和正确灵活的解题方法。