某水溶液中可能含有Na+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、SO42-离子中的若干种.某同学取200mL该溶液分成两等份依次进行如下实验:①向第一份溶液中加过量的NaOH溶液后加热,充分反应后生成
某水溶液中可能含有Na+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、SO42-离子中的若干种.某同学取200mL该溶液分成两等份依次进行如下实验:①向第一份溶液中加过量的NaOH溶液后加热,充分反应后生成0.02mol气体,无沉淀产生,同时得到溶液甲.②向溶液甲中通入过量的CO2气,充分反应生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧至恒重得到1.02g固体.③向第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液,充分反应生成白色沉淀,沉淀用盐酸充分洗涤、干燥,得到11.65g固体.据此,该同学得到的结论正确的是( )
A. 实验①中产生的气体为氨,并可得原溶液中c(NH4+)=0.1 mol•L-1
B. 实验③中的沉淀里一定有BaSO4,可能有Mg(OH)2
C. 若要确定原溶液中是否含有Cl-,无需另外再设计实验验证
D. 原溶液中一定含有Na+,且c(Na+)≥0.2 mol•L-1
0.02mol |
0.1L |
②向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,即为氢氧化铝,则原溶液中一定有Al3+,一定不含有碳酸根离子,铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液,溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,即为氢氧化铝,氢氧化铝沉淀经过滤、洗涤、灼烧后,得到1.02g固体即为氧化铝,根据铝元素守恒,得到铝离子的物质的量是
1.02g |
102g/mol |
0.02mol |
0.1L |
③第二份加足量BaCl2溶液后,生成白色沉淀,则一定含有硫酸根离子,无钡离子.沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,得到11.65g固体即硫酸钡的质量是11.65g,物质的量为:
11.65g |
233g/mol |
0.05mol |
0.1L |
综上可知,一定含有的离子是:NH4+、Al3+、SO42-,其浓度分别是:0.2mol/L;0.2mol/L;0.5mol/L,一定不含Fe3+、Mg2+、Ba2+、SO42,不能确定是否存在氯离子.
A.根据以上分析可知,c (NH4+)=0.2 mol•L-1,故A错误;
B.根据以上分析可知,③中的白色沉淀中一定有BaSO4,因溶液不存在镁离子,则没有生成氢氧化镁,故B错误;
C.由以上分析可知,不能确定存在氯离子,故C错误;
D.任何溶液中都存在电荷守恒,NH4+、Al3+、SO42-,其浓度分别是:0.2mol/L;0.2mol/L;0.5mol/L,可以知道NH4+、Al3+的正电荷总量小于SO42-负电荷总量,依据电荷守恒,则一定有Na+存在,若无氯离子存在,则0.2×1+0.2×3+c(Na+)×1=0.5×2,解得c(Na+)=0.2mol/L,若含有氯离子,c(Na+)>0.2mol/L,故D正确.
故选D.
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