Question

【題目】某溶液 X 含有 H+、Al3+、NH4+、Fe2+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種，取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)(氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)如下：

（1）通過上述實(shí)驗(yàn)過程，一定不存在的離子是______________________。

（2）反應(yīng)①中生成A的離子方程式為__________________________。

（3）若測得X溶液中c(H+)=5mol·L-1，則X溶液中_________（填“含”或不含）Fe3+，c(Fe3+)=_________mol·L-1（若填不含，則不需計算），X溶液中c(Cl-)=_________mol·L-1。

Answer 1

【答案】 CO32-、SO32-、NO3- 3Fe2++ NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 含 1 14.5

【解析】在強(qiáng)酸性溶液中一定不會存在CO32-和SO32-離子，加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO4沉淀，說明溶液中含有SO42-離子，生成氣體A，A連續(xù)氧化生成D和E，則A為NO，D為NO2，E為HNO3，說明溶液中含有還原性離子，一定為Fe2+離子，溶液B中加入過量NaOH溶液，生成氣體F，則F為NH3，說明溶液中含有NH4+離子，溶液H中溶于CO2氣體，生成沉淀I，則I為Al(OH)3，H為NaAlO2，沉淀G為Fe(OH)3，說明溶液中含有Al3+離子，計算氫氧化鐵物質(zhì)的量和元溶液中亞鐵離子物質(zhì)的量判斷原溶液中含有Fe3+，溶液中含有Fe2+離子，就一定不含NO3-離子，結(jié)合溶液中陰陽離子電荷守恒計算確定是否含有的離子Cl-；
(1)由以上分析可知一定不存在CO32-、SO32-、NO3-；
(2)①Fe2+離子被氧化為Fe3+離子，反應(yīng)的離子方程式為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
(3)A是NO物質(zhì)的量==0.01mol，F(xiàn)為NH3物質(zhì)的量==0.015mol，I為氫氧化鋁沉淀物質(zhì)的量==0.01mol，10mL X溶液中n(H+)=5mol/L×0.01L=0.05mol，根據(jù)反應(yīng)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知Fe2+物質(zhì)的量為0.03mol；，G為氫氧化鐵物質(zhì)的量==0.04mol，原溶液中含鐵離子物質(zhì)的量n(Fe3+)=0.01mol，c(Fe3+)==1mol/L，溶液中正電荷為：n(Fe3+)+2n(Fe2+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+n(H+)=0.01×3+2×0.03mol+3×0.01mol+0.015mol+0.05mol=0.185mol；沉淀C為硫酸鋇，其物質(zhì)的量==0.02mol，n(SO42-)=0.02mol，硫酸根離子所帶的負(fù)電荷為：0.02mol×2=0.04mol，電荷守恒可知含有Cl-，n(Cl-)=0.185mol-0.04mol=0.145mol，得到溶液中氯離子濃度c(Cl-)==14.5mol/L。