Question

【題目】某強(qiáng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其現(xiàn)象及轉(zhuǎn)化如下圖。有一種氣體是紅棕色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)溶液X中除了H+一定存在的離子有________________ 。溶液X中一定不存在的離子有____________ 。

(2)產(chǎn)生氣體A的離子方程式為________________________________。

(3)轉(zhuǎn)化⑥發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象為__________________________________。

(4)轉(zhuǎn)化⑦中的離子方程式為___________________________________。

(5)若轉(zhuǎn)化③中，D、H2O、O2三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應(yīng)生成E，則反應(yīng)中O2與D的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。

Answer 1

【答案】

(1)Al3＋、NH4＋ 、Fe2＋、Fe3+、SO42-；Ba2＋、CO32-、SiO32-、NO3-；

(2)3Fe2＋+NO3-+4H＋=3Fe3＋+NO+2H2O；

(3)紅褐色沉淀溶解，溶液呈黃色；

(4)AlO＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO；

(5)1：4

【解析】

試題分析：某強(qiáng)酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO32-、SiO32-，溶液和硝酸鋇溶液反應(yīng)生成沉淀C，則溶液呈存在SO42-，不存在和硫酸根離子反應(yīng)的Ba2+，C是BaSO4；酸性條件下硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存，加入硝酸鋇產(chǎn)生氣體，則溶液中存在Fe2+，不存在NO3-，A是NO；溶液B中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，產(chǎn)生氣體F，則溶液中含有NH4+，F(xiàn)是NH3，產(chǎn)生沉淀，則溶液中存在Fe3+，沉淀G是Fe(OH)3，氫氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成FeCl3，則J是FeCl3，溶液H中通入過(guò)量二氧化碳生成沉淀，則溶液中存在Al3+，沉淀K是Al(OH)3，溶液L是NaHCO3；A是NO，則D是NO2，二氧化氮化和水反應(yīng)生成硝酸和NO，則E是HNO3，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，則I是NH4NO3。

(1)由上述分析可知，強(qiáng)酸性條件即可判斷溶液X中一定含SO42-、Al3+、NH4+、Fe3+、Fe2+，一定不存在的離子有Ba2+、NO3-、CO32-、SiO32-，故答案為：SO42-、Al3+、NH4+、Fe3+、Fe2+；Ba2+、NO3-、CO32-、SiO32-；

(2)亞鐵離子和硝酸反應(yīng)生成鐵離子、一氧化氮和水，離子反應(yīng)方程式為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

(3)氫氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，氫氧化鐵為紅褐色沉淀，氯化鐵溶液呈黃色，所以看到的現(xiàn)象是：紅褐色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)辄S色，故答案為：紅褐色沉淀溶解，溶液呈黃色；

(4)⑦中生成沉淀K的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(5)若轉(zhuǎn)化③中，NO2、H2O、O2三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應(yīng)生成HNO3，該反應(yīng)方程式為：4NO2+2H2O+O2=4HNO3，則反應(yīng)中O2與D的物質(zhì)的量之比為4：1，故答案為：1:4。