Question

【題目】某強(qiáng)酸性溶液X中僅含有Ba2＋、Al3＋、NH4＋、Fe2＋、Fe3＋、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－、NO3－中的一種或幾種，取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如下

根據(jù)以上信息，回答下列問題:

(1)僅根據(jù)上述連續(xù)實(shí)驗(yàn)不能確定溶液X中是否含有的離子分別是________。

(2)若②中所用氫氧化鈉濃度為2 mol/L，當(dāng)加入10 mL時(shí)開始產(chǎn)生沉淀，55 mL時(shí)沉淀的量達(dá)到最大值0.03 mol，繼續(xù)滴加沉淀的量保持不變，隨后再滴加沉淀部分溶解，到60 mL時(shí)沉淀的量降為0.025 mol且保持不變，則原溶液中：c(Fe2+)為_____mol/L、c(Fe3+)為______mol/L、c(Cl-)為_____mol/L。(若有些離子不存在，請(qǐng)?zhí)?/span>0 mol/L)

Answer 1

【答案】Fe3+、Cl- 0.15 0.1 0.4

【解析】

(1)強(qiáng)酸性溶液中一定不會(huì)存在CO32－和SO32－，加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO4，說明溶液中含有SO42－；生成氣體A，A連續(xù)被氧化生成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+，它在酸性條件下和NO3－反應(yīng)生成NO；溶液B中加入過量NaOH溶液，沉淀G為Fe(OH)3，生成氣體F，則F為NH3，說明溶液中含有NH4+；溶液H中通入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+；溶液中含有Fe2+，就一定不含NO3－，含有SO42－就一定不含Ba2+，不能確定是否含有的Fe3+和Cl－。

(2)根據(jù)得失電子數(shù)相等和陰陽離子電荷所帶電荷數(shù)相同求解。

(1)由分析可知不能確定是否含有的是Fe3+和Cl－。

(2) n(NO)==0.005 mol，根據(jù)得失電子數(shù)可知n(Fe2+)= n(NO)×3=0.015 mol，c(Fe2+)=0.015mol÷0.1L=0.15mol/L；加入氫氧化鈉溶液60mL時(shí)沉淀量降到0.025mol，說明此時(shí)為氫氧化鐵沉淀，亞鐵離子的物質(zhì)的量是0.015mol，所以說明原溶液中存在鐵離子，n(Fe3+)=0.025mol－0.015mol=0.01mol，則c(Fe3+)=0.01mol/0.1L=0.1mol/L；加入55mL氫氧化鈉溶液時(shí)沉淀達(dá)到最大值0.03mol，加入60mL氫氧化鈉溶液時(shí)，沉淀降為0.025mol，說明n(Al(OH)3)=0.03mol－0.025mol=0.005mol，則溶液中SO42－：0.04mol，NH4+：0.005mol，Fe2+：0.015mol，Fe3+：0.01mol，Al3+：0.005mol，此時(shí)2n(SO42－)=n(NH4+)+2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+3n(Al3+)，所以c(Cl－)=0.4 mol/L。