Question

某混合溶液中可能含有下列離子中的若干種：K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、NO₂^-、CO₃^2-，現(xiàn)取三份20mL該溶液進行如下實驗：
（1）第一份加入足量鹽酸，無任何氣體產(chǎn)生
（2）第二份加入足量NaOH溶液，經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、灼燒，最后得到xg固體
（3）第三份滴加0.10mol?L^-1酸性KMnO₄溶液，消耗其體積為VmL
（4）另用潔凈的鉑絲蘸取該混合溶液置于淺色火焰上灼燒，發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)黃色
根據(jù)上述實驗，以下說法正確的是（ ）
A．原混合溶液中只存在Na⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，不可能存在K⁺、CO₃^2-
B．由實驗（1）無法推斷原混合溶液中是否含有SO₄^2-
C．由實驗（2）、（3）可判定原混合溶液中是否含有Fe³⁺
D．由實驗（3）可判定原混合溶液中存在NO₂^-

Answer 1

【答案】分析：（1）第一份加入足量鹽酸，無任何氣體產(chǎn)生，說明溶液中不含CO₃^2-離子，也不含NO₂^-離子，因NO₂^-+H⁺═HNO₂，4HNO₂═4NO↑+2H₂O+O₂↑，有氣體放出，根據(jù)溶液的電中性，陰離子只有
SO₄^2-離子，則一定存在SO₄^2-離子．
（2）二份加入足量NaOH溶液生成沉淀，說明溶液中含有Fe²⁺或Fe³⁺離子，或二者都有，根據(jù)最后得到xg固體，可知總共含有的鐵元素的物質(zhì)的量；
（3）第三份滴加0.10mol?L^-1酸性KMnO₄溶液，消耗其體積為VmL，說明溶液中含有還原性Fe²⁺離子，根據(jù)消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量可確定Fe²⁺離子的物質(zhì)的量，并能確定是否含有Fe³⁺離子；
（4）另用潔凈的鉑絲蘸取該混合溶液置于淺色火焰上灼燒，發(fā)現(xiàn)火焰呈現(xiàn)黃色，說明含有Na⁺離子，但不能確定是否含有K⁺離子，須通過藍色鈷玻璃觀察．
綜上所述，溶液中一定含有Na⁺離子、SO₄^2-離子，不含CO₃^2-離子、不含NO₂^-離子，F(xiàn)e²⁺或Fe³⁺離子至少有一種．
解答：解：A、只有通過藍色鈷玻璃觀察才能確定是否有K⁺離子，故A錯誤；
B、（1）第一份加入足量鹽酸，無任何氣體產(chǎn)生，說明溶液中不含CO₃^2-離子，也不含NO₂^-離子，因NO₂^-+H⁺═HNO₂，4HNO₂═4NO↑+2H₂O+O₂↑，有氣體放出，根據(jù)溶液的電中性，陰離子只有SO₄^2-離子，則一定存在SO₄^2-離子，故B錯誤；
C、足量NaOH溶液生成沉淀，說明溶液中含有Fe²⁺或Fe³⁺離子，或二者都有，根據(jù)最后得到xg固體，可知總共含有的鐵元素的物質(zhì)的量，滴加0.10mol?L^-1酸性KMnO₄溶液，消耗其體積為VmL，可以證明一定含有Fe²⁺離子，根據(jù)電子得失相等可得Fe²⁺離子的物質(zhì)的量，以此來判斷是否含有Fe³⁺離子，故C正確；
D、加入足量鹽酸，無任何氣體產(chǎn)生，說明不含NO₂^-離子，因NO₂^-+H⁺═HNO₂，4HNO₂═4NO↑+2H₂O+O₂↑，有氣體放出，故D錯誤．
故選C．
點評：本題考查離子鑒別題目，做題時注意從題目中找出反應(yīng)的典型現(xiàn)象，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行推斷．