Question

【題目】某強酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、S、Cl-、N。中的一種或幾種,取該溶液進行連續實驗,實驗過程如下:(已知氣體D在常溫常壓下呈紅棕色)

（1）上述離子中,溶液X中除H+外肯定還含有的離子是_,一定不含的離子是__，不能確定是否含有的離子是_______，檢驗其中陽離子的方法是________。

（2）沉淀G的化學式為______。

（3）寫出生成A的離子方程式:________。

（4）寫出溶液H中通入過量CO2的離子方程式:________。

Answer 1

【答案】Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+Fe3+、Cl—取少量X溶液放在試管中，加入幾滴KSCN，溶液不變紅色說明無Fe3+Fe(OH)33Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O[Al(OH)4]－ + CO2＝ Al(OH)3↓ + HCO3－

【解析】

由于H+會與 SO32-反應，該強酸性溶液必無SO32-；加入過量Ba(NO3)2后產生沉淀，則溶液中必有CO32-或SO42-，原溶液中不含Ba2+；溶液中加入過量NaOH后產生氣體，則含NH4+；得到的溶液再通入過量CO2又得到沉淀，由Al的化合物間的轉化關系可知溶液中必有Al3+，則無CO32-（Al3+與 CO32-發生雙水解）而有SO42-；氣體D在常溫常壓下呈紅棕色，可推知由于加入Ba(NO3)2后產生NO 氣體，說明溶液中有還原性物質，即含有Fe2＋,原溶液中不含有NO3-，結合以上分析解答。

由于H+會與 SO32-反應，該強酸性溶液必無SO32-；加入過量Ba(NO3)2后產生沉淀，則溶液中必有CO32-或SO42-，說明原溶液中不含Ba2+；溶液中加入過量NaOH后產生氣體，則含NH4+；得到的溶液再通入過量CO2又得到沉淀，由Al的化合物間的轉化關系可知溶液中必有Al3+，則無CO32-（Al3+與 CO32-發生雙水解）而有SO42-（溶液中不含Ba2+）；氣體D在常溫常壓下呈紅棕色，可推知由于加入Ba(NO3)2后產生NO 氣體，說明溶液中有還原性物質，即含有Fe2＋，原溶液中不含有NO3-；

（1）綜合以上分析可知，溶液X中除H+外肯定還含有的離子是Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—；一定不含的離子是CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+ ；不能確定是否含有的離子是Fe3+、Cl— ；檢驗Fe3+的方法為：取少量X溶液放在試管中，加入幾滴KSCN，溶液不變紅色說明無Fe3+；綜上所述，本題答案是：Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42— ； CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+ ； Fe3+、Cl— ； 取少量X溶液放在試管中，加入幾滴KSCN，溶液不變紅色說明無Fe3+ 。

（2）原溶液中含有H+、Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—，加入硝酸鋇后，Fe2＋被硝酸氧化為鐵離子，硫酸根離子與鋇離子生成硫酸沉淀過濾除去；因此剩余的濾液中加入過量的氫氧化鈉溶液，生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，因此沉淀G的化學式為Fe(OH)3；本題答案是：Fe(OH)3。

（3）結合以上分析可知，Fe2＋被硝酸氧化為鐵離子，離子方程式: 3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O；綜上所述，本題答案是：3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O。

（4）溶液H中含有偏酸酸根離子，通入過量CO2，反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，離子方程式：[Al(OH)4]－ + CO2＝ Al(OH)3↓ + HCO3－；綜上所述，本題答案是：[Al(OH)4]－ + CO2＝ Al(OH)3↓ + HCO3－。