Question

【題目】某強酸性溶液X，可能含有Al3＋、Ba2＋、NH4＋、Fe2＋、Fe3＋、CO32-、SO42-、SiO32-、NO3-中的一種或幾種離子，取該溶液進行實驗，其現象及轉化如下圖。反應過程中有一種氣體是紅棕色。請回答下列問題：

（1）由強酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在的離子有 。

（2）溶液X中，關于NO3-的判斷一定正確的是_ ___。

a．一定有 b．一定沒有 c．可能有

（3）產生氣體A的離子方程式為 。

（4）轉化⑥發生反應的現象為 。

（5）轉化④中產生H的離子方程式為 。

（6）若轉化③中，D、H2O、O2三種物質恰好發生化合反應生成E，則反應中D與O2的物質的量之比為____。

（7）對不能確定是否存在的離子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一種，根據現象即可判斷，該試劑最好是 。

①NaOH溶液，②KSCN溶液，③石蕊試劑，④pH試紙，⑤KMnO4溶液，⑥氯水和KSCN的混合溶液

Answer 1

【答案】（12分）（1）CO32-、SiO32-（2）b （3）3Fe2＋+NO3-+4H＋=3Fe3＋+NO↑+2H2O

（4）紅褐色沉淀溶解，溶液變為黃色 ；（5）Al3＋+4OH－=AlO2-+2H2O （6）4：1； （7）②。

【解析】試題分析：溶液X呈強酸性,則溶液中不存在弱酸根離子CO32-、SiO32-，溶液和Ba（NO3）2溶液混合反應產生白色沉淀，證明溶液中含有SO42-，由于Ba2＋與SO42-會發生沉淀反應形成BaSO4沉淀而不能大量共存，因此不存在Ba2＋；C是BaSO4；在酸性條件下NO3-具有強的氧化性，與Fe2＋發生氧化還原反應而不能大量共存，反應產生氣體A，該氣體可以與氧氣反應，因此溶液中含有Fe2+，無NO3-；A是NO；D是NO2；E是HNO3；溶液B中加入過量NaOH溶液加熱產生氣體F是NH3，說明溶液中含有NH4＋；NH3與硝酸反應產生的I是NH4NO3；發生產生的沉淀J是Fe（OH）3；向其中加入HCl反應產生的J是FeCl3；向溶液H中通入過量CO2氣體產生沉淀K是Al（OH）3，說明在原溶液中含有Al3＋；溶液L是NaHCO3。終上所述可知：在原溶液中一定含有Al3＋、Fe2＋、NH4＋、SO42-、；一定不含有Ba2＋、SiO32-、CO32-、NO3-；不能確定是否存在的離子是Fe3＋。（1）由強酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在的離子有弱酸的酸根離子CO32-、SiO32-；（2）在強酸性溶液中若含有NO3-會表現強的氧化性，若存在NO3-可以將Fe2+氧化；溶液X中Fe2+就不能存在，加入Ba（NO3）2溶液就不能產生氣體，因此溶液中含有Fe2+，不存在NO3-，一定正確的是b 。（3）產生氣體A的離子方程式為3Fe2＋+NO3-+4H＋=3Fe3＋+NO↑+2H2O；（4）轉化⑥發生反應是Fe（OH）3+3HCl=FeCl3+3H2O，觀察到的現象為紅褐色沉淀溶解，溶液變為黃色 ；（5）由于在溶液B含有Al3+，當向其中加入過量的強堿NaOH時，會發生反應：Al3＋+4OH－=AlO2-+2H2O；（6）若轉化③中，NO2、H2O、O2三種物質恰好發生化合反應生成E，反應方程式是：4NO2+ O2+2H2O == 4HNO3，則反應中D與O2的物質的量之比為4:1；（7）通過前邊分析可知不能確定是否存在的離子是Fe3+，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一種，根據現象即可判斷，該試劑最好是②KSCN溶液。如含有Fe3+，滴入KSCN溶液后溶液變為血紅色，若不含有Fe3+，滴入KSCN溶液后溶液不變色。