Question

某強(qiáng)酸性溶液X可能含有A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-中的若干種，取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程及產(chǎn)物如下：

根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）上述離子中，溶液X中除H⁺外還肯定含有的離子有

 

，肯定不含有的離子有

 

．
（2）請?jiān)O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)不能確定是否含有的離子（若不止一種，可任選一種）的存在：

 

（3）寫出反應(yīng)①的離子方程式：

 

．
（4）假設(shè)測定A、F、I均為0.1mol，100mL X溶液中n（H⁺）=0.4mol，當(dāng)沉淀C的物質(zhì)的量大于0.7mol時(shí)，溶液X中還一定含有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：幾組未知物的檢驗(yàn)

專題：

分析：強(qiáng)酸性溶液中一定不會(huì)存在CO₃^2-和SO₃^2-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SO₄^2-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，說明溶液中含有Al³⁺離子；溶液中含有Fe²⁺離子，就一定不含NO₃^-離子，含有SO₄^2-離子就一定不含Ba²⁺離子，不能確定是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，以此解答．

解答： 解：（1）在強(qiáng)酸性溶液中一定不會(huì)存在CO₃^2-和SO₃^2-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SO₄^2-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NaOH和NaAlO₂，說明溶液中含有Al³⁺離子，溶液中含有Fe²⁺離子，就一定不含NO₃^-離子，含有SO₄^2-離子就一定不含Ba²⁺離子，不能確定是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，一定不含有CO₃^2-、SO₃^2-；
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；CO₃^2-、SO₃^2-；
（2）不能確定是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，取少量X溶液放在試管中，加入幾滴KSCN，溶液變紅色說明有Fe³⁺，反之則無Fe³⁺； 或者取少量B溶液放在試管中，加入幾滴AgNO₃溶液，白色沉淀說明有Cl^-，反之則無Cl^-；
故答案為：取少量X溶液放在試管中，加入幾滴KSCN，溶液變紅色說明有Fe³⁺，反之則無Fe³⁺； 或者取少量B溶液放在試管中，加入幾滴AgNO₃溶液，白色沉淀說明有Cl^-，反之則無Cl^-；
（3）Fe²⁺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，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）A、F、I均為0.1mol，100mLX溶液中n（H⁺）=0.4mol，根據(jù)反應(yīng)3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知亞鐵離子為0.3mol，根據(jù)溶液電中性可知：n（H⁺）+2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），
n（SO₄^2-）=

0.4+2×0.3+3×0.1+0.1

2

=0.7mol，當(dāng)沉淀C物質(zhì)的量＞0.7mol時(shí)一定含有Fe³⁺離子，反之，含有Cl^-離子，
故答案為：Fe³⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查離子組推斷題，題目具有一定難度，本題解答時(shí)一定要緊扣反應(yīng)現(xiàn)象，推斷各離子存在的可能性，本題易錯(cuò)點(diǎn)為（4）題，注意溶液電中性的利用．