Question

2．某強酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH${\;}_{4}^{+}$、Fe²⁺、Fe³⁺、CO${\;}_{3}^{2-}$中的一種或幾種離子，取該溶液進行實驗，其現(xiàn)象及轉(zhuǎn)化如圖．反應過程中有一種氣體是紅棕色．
請回答下列問題：
（1）判斷溶液X中一定存在的離子有Fe²⁺Al³⁺NH₄⁺SO₄^2-．氣體A的化學式為NO
（2）生成沉淀K的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）轉(zhuǎn)化⑥發(fā)生反應的現(xiàn)象為紅褐色沉淀消失，溶液呈黃色．
（4）檢驗氣體F的方法是收集一試管氨氣，把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍，則證明是氨氣
（5）若轉(zhuǎn)化③中，D、H₂0、0₂三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應生成E，則轉(zhuǎn)化③中產(chǎn)生E的化學方程式為4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃．
（6）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(jù)現(xiàn)象即可判斷，該試劑最好是⑥．
①NaOH溶液，②氯水和KSCN的混合溶液，③石蕊試劑，④pH試紙，⑤KMn0₄溶液，⑥KSCN溶液．

Answer 1

分析 某強酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸鋇溶液反應生成沉淀C，則溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根離子反應的Ba²⁺，C是BaSO₄；酸性條件下硝酸根離子具有強氧化性，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，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生成FeCl₃，則J是FeCl₃，溶液H中通入過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生成硝酸和NO，則E是HNO₃，硝酸和氨氣反應生成硝酸銨，則I是NH₄NO₃．

解答 解：強酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸鋇溶液反應生成沉淀C，則溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根離子反應的Ba²⁺，C是BaSO₄；酸性條件下硝酸根離子具有強氧化性，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，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生成FeCl₃，則J是FeCl₃，溶液H中通入過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生成硝酸和NO，則E是HNO₃，硝酸和氨氣反應生成硝酸銨，則I是NH₄NO ₃，
（1）結(jié)合上述分析可知，X溶液中一定存在的離子是Fe²⁺ Al³⁺ NH₄⁺ SO₄^2-，氣體A的化學式為NO，故答案為：Fe²⁺ Al³⁺ NH₄⁺ SO₄^2-；NO；
（2）向偏鋁酸鈉溶液里通過量CO₂，生成Al（OH）₃和NaHCO₃，發(fā)生反應的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）紅褐色沉淀Fe（OH）₃溶解于稀鹽酸，可得到氯化鐵溶液，看到的現(xiàn)象是紅褐色沉淀消失，溶液呈黃色，故答案為：紅褐色沉淀消失，溶液呈黃色；
（4）氣體F是氨氣，通常用把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍，則證明是氨氣，故答案為：收集一試管氨氣，把濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍，則證明是氨氣；
（5）若轉(zhuǎn)化③中，NO₂、H₂O、O₂三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應生成HNO₃，該反應方程式為4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，故答案為：4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃；
（6）溶液中鐵離子是否存在不能確定，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應生成血紅色溶液，所以可以用硫氰化鉀溶液檢驗，則選⑥，故答案為：⑥．

點評 本題考查了離子的推斷，根據(jù)物質(zhì)間發(fā)生反應的特殊現(xiàn)象結(jié)合離子共存來分析解答，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關鍵，根據(jù)溶液和硝酸鋇反應生成氣體確定溶液中存在亞鐵離子，為解答本題的易錯點，熟練掌握離子共存的條件，靈活運用知識解答，題目難度中等．