Question

16．某強(qiáng)酸性溶液X中含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO${\;}_{3}^{2-}$、SO${\;}_{3}^{2-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$、Cl^-、NO${\;}_{3}^{-}$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）上述離子中，溶液X中除H+外還肯定含有的離子是Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-
（2）寫出有關(guān)離子方程式：步驟①中生成A3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O步驟②生成沉淀I：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-
（3）假設(shè)A、F、I均為0.1mol，10mL X溶液中n（H+）=0.4mol，而沉淀C物質(zhì)的量大于0，.7mol，則該溶液中A（填字母）Cl^-
A、一定含有　　B、一定不含
C、不能確定是否含有理由是因?yàn)榭隙ù嬖诘碾x子構(gòu)成的溶液正負(fù)電荷已守恒．又不能確定溶液中是否含有Fe³⁺，若含有Fe³⁺離子，同時(shí)含有Cl^-離子．

Answer 1

分析 在強(qiáng)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，不能確定的是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，以此解答（1）（2）兩小題，再結(jié)合電荷守恒解答（3）；

解答 解：（1）在強(qiáng)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^-，檢驗(yàn)氯離子的方法是：取少量B溶液放在試管中，加入幾滴AgNO₃溶液，無白色沉淀說明無Cl^-，故一定含有的是Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，不能確定的是Fe³⁺、Cl^-，確定Fe³⁺不存在，方法是向取少量溶液與試管中，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，則說明溶液中無Fe³⁺；
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；
（2）①Fe²⁺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，②H為NaOH和NaAlO₂混合物，通入過量二氧化碳后分別發(fā)生的反應(yīng)為：CO₂+OH^-=HCO₃^-，AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故生成沉淀的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-； 故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）A、F、I均為0.01mol，10mL X溶液中n（H⁺）=0.04mol，根據(jù)反應(yīng)3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知亞鐵離子為0.03mol，根據(jù)溶液電中性可知：2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），n（SO₄^2-）=$\frac{2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.04mol}{2}$=0.07mol，當(dāng)沉淀C物質(zhì)的量＞0.07mol時(shí)一定含有Fe³⁺離子，同時(shí)含有Cl^-離子，故答案為：A；因?yàn)榭隙ù嬖诘碾x子構(gòu)成的溶液正負(fù)電荷已守恒．又不能確定溶液中是否含有Fe³⁺，若含有Fe³⁺離子，同時(shí)含有Cl^-離子．

點(diǎn)評 本題為考查離子組推斷題，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，本題易錯點(diǎn)為（3）題，注意溶液電中性的利用．