Question

【題目】霧霾嚴重影響人們的生活與健康，某地區的霧霾中可能含有如下離子中的若干種：NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl－、NO3－、CO32－ 、SO42－．某同學收集了該地區的霧霾，經必要的預處理后得到試樣溶液，設計并完成如下實驗：

試回答下列問題：

（1）實驗①中加入稀鹽酸后，有無色氣體A生成，溶液B依然澄清，且溶液中陰離子種類不變，據此可知原溶液中一定不含__________。（填離子符號）

（2）實驗①中發生反應的離子方程式為_________________。

（3）實驗②中逐滴加入碳酸氫鈉溶液，立即有氣泡產生，一段時間后又有沉淀出現，這時的離子方程式為_______________________________________________ 。

（4）氣體F的成分為______________。（填化學式）

（5）根據實驗③現象該同學認為原溶液中一定含有SO42－，有其他同學認為其結論不合理，又進行了后續實驗 ④，最終確認原溶液中含有SO42－，試寫出實驗④可行的操作方法及現象________________。

Answer 1

【答案】CO32-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OFe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑NH3向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-

【解析】

（1）實驗①中加入稀鹽酸后，有無色氣體A生成，該氣體可能為CO2或NO，由于鹽酸過量且反應后溶液中陰離子種類不變，則生成的氣體為NO，溶液中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-，且NO3-過量；根據離子共存可知一定不存在CO32-，故答案為：CO32-；
（2）實驗①中亞鐵離子與稀硝酸反應生成硝酸鐵和一氧化氮和水，反應的離子反應方程式為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
（3）實驗①加入足量鹽酸，則溶液B中含有過量的氫離子，加入碳酸氫鈉后發生反應的離子方程式為：H++HCO3-=H2O+CO2↑；溶液B中還含有Fe3+，氫離子反應完全后，鐵離子與碳酸氫根離子發生雙水解反應生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體，反應的離子方程式為：Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；故答案為：Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；

（4）溶液D中加入足量Ba（OH）2溶液加熱后生成氣體F、沉淀G和溶液H，氣體F為NH3，由于實驗②中NaHCO3足量，則沉淀G中一定含有BaCO3，可能含有BaSO4，故答案為：NH3；

（5）由于實驗②中NaHCO3足量，則實驗③的沉淀G中一定含有沉淀BaCO3，不能確定是否含有BaSO4，需要進行后續實驗④，可向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-，答：向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-。