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某溶液中可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+和Na+.某同学为了确定其组分,设计并完成了如下实验:由此可推测原溶液中()A.NH4+、Na+、SO42-一定存在,CO32--定不存在B.NH4+、SO42--
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问题描述:

某溶液中可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+和Na+.某同学为了确定其组分,设计并完成了如下实验:

由此可推测原溶液中()

A.NH4+、Na+、SO42-一定存在,CO32--定不存在

B.NH4+、SO42--定存在,CO32-、Na+-定不存在

C.c(Cl-)至少为0.2 mol/L

D.c(Fe3+)一定为0.2 mol/L

林通回答:
  加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,该气体为氨气,原溶液中一定存在0.02molNH4+;产生的红褐色沉淀为氢氧化铁,1.6g固体为三氧化二铁,氧化铁的物质的量为0.01mol,则原溶液中含有0.02mol铁元素,为Fe3+,原溶液中一定没有CO32-;由于加入了NaOH,无法判断原溶液中是否含有Na+;4.66g不溶于盐酸的固体为硫酸钡,硫酸钡的物质的量为0.02mol,则原溶液中含有0.02mol硫酸根离子,由电荷守恒,原溶液中一定有Cl-,物质的量至少为0.02mol×2+0.02mol-0.02mol×2=0.02mol,   A.原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-、Fe3+,一定不存在CO32-、Al3+;由于第一步中加入了氢氧化钠溶液,引进了钠离子,无法确定原溶液中是否含有钠离子,故C错误,故A错误;   B.原溶液中一定存在SO42-、NH4+、Cl-、Fe3+,一定不存在CO32-、Al3+;由于第一步中加入了氢氧化钠溶液,引进了钠离子,无法确定原溶液中是否含有钠离子,故B错误;   C.由以上分析,原溶液中一定存在0.02molNH4+,0.02molSO42-,0.02molFe3+,所以正电荷物质的量为0.02mol×3+0.02mol=0.08mol,而负电荷的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,根据溶液电中性可知,原溶液中一定存在Cl-,且c(Cl-)≥0.08mol-0.04mol0.1L
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