Question

某強酸性溶液X可能含有Ba²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、C1^-、NO₃^-中的一種或幾種，取該溶液進行連續(xù)實驗，實驗過程如下：

根據以上信息，回答下列問題：
（1）氣體F為                  
（2）上述離子中，溶液X中除H⁺外還肯定含有的離子是                    ，不能確定是否含有的離子是                                ．
（3）寫出生成A的離子方程式：                                               
（4）通�？梢岳�用KClO在堿性條件下氧化G來制備一種新型、高效、多功能水處理劑K₂FeO₄．請寫出制備過程中的離子方程式                                      ．
（5）假設測定A、F、I均為0.1mol，100mL X溶液中n（H⁺）=0.4mol，且不能確定的離子只有一種。當X溶液中不能確定的離子是        ，則沉淀C的物質的量為          

Answer 1

（1）NH₃    （1分）
（2）Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；   （1分）    Fe³⁺、Cl^－  （1分）
（3）3Fe^2＋+NO₃^－+4H^＋＝3Fe³⁺+NO↑+2H₂O                  （2分）
（4）3ClO^—+2Fe（OH）₃+4OH^—=3Cl^—+2FeO₄^2—+5H₂O  （2分）
（5）Fe³⁺， （1分） 大于0.7mol （1分）或Cl^－  小于 0.7mol  

試題分析：在強酸性溶液中一定不會存在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中通入過量的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^-，故答案為：（1）氣體F為NH₃；（2）Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、Cl^-；（3）Fe²⁺離子被氧化為Fe³⁺離子，同時生成NO，反應的離子方程式為3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
（4）根據題意反應方程式為：3ClO^—+2Fe（OH）₃+4OH^—=3Cl^—+2FeO₄^2—+5H₂O
（4）A、F、I均為0.01mol，10mL X溶液中n（H⁺）=0.04mol，根據反應3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知Fe²⁺離子為0.03mol，根據溶液電中性可知：2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），
n（SO₄^2-）=  =0.07mol，當沉淀C物質的量＞0.07mol時一定含有Fe³⁺離子，反之，含有Cl^-離子，故答案為：大于0.07mol，Fe³⁺（或者小于0.07mol，Cl^-）