Question

【題目】常溫下，pH=1的某溶液中還含有 Na+、Fe3+、Fe2+、I-、Cl-、CO32-中的若干種，現取100mL 該溶液進行實驗(不考慮實驗操作過程中物質質量的損失，忽略溶液體積變化)：①向該溶液中通入過量氯氣，充分反應后加入CCl4進行萃取分液，得到水層和紫色有機層；②向實驗①得到的水層，加入足量的NaOH溶液，產生沉淀，過濾，得到的沉淀進行洗滌、灼燒后得到1.60g固體；③向實驗②所得濾液中加入硝酸銀溶液和稀硝酸，產生白色沉淀；④向實驗①所得到的紫色有機層，進行一系列操作后，得到2.54g紫黑色固體。根據實驗結果，下列判斷正確的是

A.不能確定Na+和Cl-是否存在，CO32-一定不存在

B.Fe2+、I-、Cl-三種離子一定存在

C.Fe3+、Fe2+至少有一種

D.該溶液中c(Cl-)≥0.1mol·L-1

Answer 1

【答案】B

【解析】

pH=1的溶液中存在大量氫離子，則一定不存在CO32-；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+；水層中加入氫氧化鈉溶液得到固體，該固體為氫氧化鐵，灼燒固體得到的1.60g為氧化鐵，則溶液中一定存在Fe2+，然后結合碘單質的質量、氧化鐵的質量及電荷守恒判斷氯離子的存在情況及濃度。

pH=1的溶液中氫離子濃度c(H+)=0.1mol/L，該溶液中含有大量H+，則一定不存在CO32-；

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-，Fe3+能夠氧化I-，則一定不存在Fe3+；2.54g為碘單質，其物質的量n(I2)==0.01mol，則原溶液中含有I-的物質的量為n(I-)=2n(I2)=0.02mol；

水層中加入氫氧化鈉溶液得到固體，該固體為Fe(OH)3，灼燒固體得到的1.60g固體為Fe2O3，則溶液中一定存在Fe2+，根據鐵元素守恒可知n(Fe2+)=2n(Fe2O3)×2=0.02mol，根據電荷守恒，0.02mol Fe2+帶有正電荷為0.04mol，0.02mol I-帶有0.02mol電荷，H+還帶有0.01mol正電荷，0.04mol+0.01mol>0.02mol，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=0.03mol，氯離子的濃度最小為=0.3mol/L。

A.原溶液中一定不存在CO32-，一定含有Cl-，A錯誤；

B.根據上述分析計算可知，原溶液中一定有Fe2+、I-、Cl-三種離子，B正確；

C.原溶液中一定存在Fe2+，一定不存在Fe3+，C錯誤；

D.根據分析可知該溶液中c(Cl-)≥0.3nol/L，D錯誤；

故合理選項是B。