题目

某溶液中只可能含有Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、AlO₂^-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-、NO₂^-中的若干种（忽略水的电离），离子浓度均为0.2mol•L^-1，现取该溶液加入稀硫酸后得强酸性X溶液，过程中无明显现象，取X溶液进行以下实验：
①X溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液至过量会产生白色沉淀A、无色气体A，A遇空气变成棕色；过滤，获得溶液A
②在溶液A中加入过量的NaOH溶液产生气体、沉淀B，过滤获得溶液B
③在溶液B中通入适量CO₂气体有沉淀C产生
则下列说法中正确的是（　　）
A. 无法确定沉淀C的成分
B. 无法确定原溶液中是否含有Cl^-、A1³⁺
C. 溶液A中存在的阳离子有Ba²⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、H⁺
D. 原溶液中存在Fe²⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-

提问时间：2021-03-31

答案

加入的是稀硫酸，无明显现象，直接排除CO₃^2-，AlO₂^-、SO₃^2-、NO₂^-，此过程中引入了SO₄^2-，且溶液呈酸性溶液X，
①X溶液中滴加Ba（NO₃）₂溶液至过量会产生白色沉淀A，白色沉淀A为BaSO₄，加入硫酸引入了SO₄^2-，不能说明原溶液中含有SO₄^2-．得到无色气体A，A遇空气变成棕色，A为NO，说明原溶液中含有还原性离子，故一定含有Fe²⁺，过滤，获得溶液A，溶液A中含有Fe³⁺、Ba²⁺等；
②在溶液A中加入过量的NaOH溶液产生气体、沉淀B，沉淀B为Fe（OH）₃，产生气体，该气体一定为NH₃，原溶液中含有NH₄⁺，过滤，获得溶液B，溶液B含有Ba²⁺等；
③在溶液B中通入适量CO₂气体有沉淀C产生，则沉淀为BaCO₃或Al（OH）₃或二者都有，
由上述分析可以得出原溶液一定有Fe²⁺、NH₄⁺，一定不含CO₃^2-，AlO₂^-、SO₃^2-、NO₂^-，可能含有A1³⁺、SO₄^2-、C1^-，由于离子浓度均为0.2mol•L^-1，根据电荷守恒，阳离子总电荷一定大于等于0.6mol•L^-1，但是阴离子总电荷最大只能为0.6mol•L^-1，故一定存在SO₄^2-、C1^-，一定不存在A1³⁺，
综合上述分析，可知原溶液一定有Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、C1^-，一定不含A1³⁺、CO₃^2-，AlO₂^-、SO₃^2-、NO₂^-，
A．由上述分析可知，原溶液中不含A1³⁺，故沉淀C为BaCO₃，故A错误；
B．由上述分析可知，溶液中一定含有C1^-，一定不含A1³⁺，故B错误；
C．由上述分析可知，溶液A中Ba²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、H⁺，故C错误；
D．由上述分析可知，原溶液一定有Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、C1^-，故D正确；
故选D．