Question

15．常溫下，在pH=1的某溶液中可能有Na⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、I^-、Cl^-、CO₃^2-中的幾種，現取100mL該溶液進行如下實驗．根據實驗結果，下列判斷正確的是（　　）

• A． Fe³⁺、I^-、Cl^-三種離子一定存在
• B． CO₃^2-一定不存在，不能確定Na⁺和Cl^-是否存在
• C． Fe³⁺與Fe²⁺至少有一種
• D． 該溶液中c（Cl^-）至少為0.2mol•L?1

Answer 1

分析 pH=1的溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，100mL該溶液中含有氫離子的物質的量為0.01mol，則一定不存在CO₃^2-；
向溶液中通入氯氣分液后得到紫色溶液，則原溶液中含有I^-，鐵離子能夠氧化碘離子，則一定不存在Fe³⁺；2.54g為碘單質，物質的量為$\frac{2.54g}{254g/mol}$=0.01mol，原溶液中含有碘離子的物質的量為0.02mol；
水層中加入氫氧化鈉溶液得到固體，該固體為氫氧化亞鐵，灼燒固體得到的1.60g為氧化鐵，則溶液中一定存在Fe²⁺，根據鐵元素守恒可知亞鐵離子的物質的量為：$\frac{1.6g}{160g/mol}$×2=0.02mol，0.02mol亞鐵離子帶有正電荷為0.04mol，0.02mol碘離子帶有0.02mol電子，所以原溶液中一定含有Cl^-，其物質的量至少為0.04mol-0.02mol-0.01mol=0.01mol，氯離子的濃度最小為$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，以此解答該題．

解答 姐：pH=1的溶液中氫離子濃度為0.1mol/L，100mL該溶液中含有氫離子的物質的量為0.01mol，則一定不存在CO₃^2-；
向溶液中通入氯氣分液后得到紫色溶液，則原溶液中含有I^-，鐵離子能夠氧化碘離子，則一定不存在Fe³⁺；2.54g為碘單質，物質的量為$\frac{2.54g}{254g/mol}$=0.01mol，原溶液中含有碘離子的物質的量為0.02mol；
水層中加入氫氧化鈉溶液得到固體，該固體為氫氧化亞鐵，灼燒固體得到的1.60g為氧化鐵，則溶液中一定存在Fe²⁺，根據鐵元素守恒可知亞鐵離子的物質的量為：$\frac{1.6g}{160g/mol}$×2=0.02mol，0.02mol亞鐵離子帶有正電荷為0.04mol，0.02mol碘離子帶有0.02mol電子，所以原溶液中一定含有Cl^-，其物質的量至少為0.04mol-0.02mol-0.01mol=0.01mol，氯離子的濃度最小為$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，
A．由以上分析可知原溶液中一定含有Fe²⁺、I^-、Cl^-，故A正確；
B．原溶液中一定不存在CO₃^2-，一定含有Cl^-，故B錯誤；
C．原溶液中一定存在Fe²⁺，一定不存在Fe³⁺，故C錯誤；
D．根據分析可知該溶液中c（Cl^-）≥0.1nol•L^-1，故D錯誤．
故選A．

點評 本題考查無機物的推斷及離子反應，為高頻考點，把握實驗流程中的反應、現象及離子推斷為解答的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，注意離子反應及元素化合物知識的綜合應用，題目難度不大．