Question

【題目】某強酸性溶液X，可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32﹣、SO42﹣、SiO32﹣、NO3﹣中的一種或幾種離子，取該溶液進行實驗，其現象及轉化如下圖所示。

請回答下列問題：

(1)由整體的實驗過程可判斷溶液X中一定不存在的陰離子有______。

(2)產生氣體A的離子方程式為____________。

(3)在實驗室中收集氣體A，可選擇如圖裝置中的______。

(4)寫出④反應中生成溶液H的離子方程式____________。

(5)對不能確定是否存在的離子，請簡述檢測實驗方案__________。

Answer 1

【答案】CO32-、SiO32-、NO3- 3Fe2++4H+ +NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O A Al3++ 4OH-=AlO2- + 2H2O 用潔凈鉑絲蘸取試樣在火焰上灼燒，觀察火焰顏色，若為黃色，則說明有Na+；若無黃色，則無Na+。

【解析】

(1)溶液X呈強酸性，由于H+與CO32﹣、SiO32﹣會發生反應，不能大量共存，所以不含CO32-、SiO32-；溶液與Ba(NO3)2混合生成沉淀C，則說明溶液中含SO42-，則溶液中不含與SO42-反應形成沉淀的Ba2+，沉淀C是BaSO4；加入Ba(NO3)2溶液產生氣體A，說明含有還原性離子Fe2+；在酸性條件下NO3-具有強氧化性，所以溶液中Fe2+與NO3-不能共存，溶液中不含NO3-；氣體A是NO，NO與O2反應產生的氣體D是NO2；NO2、O2、水反應產生的溶液E是硝酸；溶液B加入過量NaOH溶液產生氣體F，F是NH3，則溶液中含NH4+；硝酸與氨氣反應產生硝酸銨，所以I是NH4NO3；由于溶液B中含有Fe2+氧化產生的Fe3+，所以產生的沉淀G是Fe(OH)3，Fe(OH)3與鹽酸反應產生的J是FeCl3；溶液H中通入過量二氧化碳氣體，產生沉淀，則溶液中含有Al3+，沉淀K是Al(OH)3，溶液L是NaHCO3。

(1)由整體的實驗過程可判斷溶液X中一定不存在的陰離子有CO32-、SiO32-、NO3-；

(2)在酸性條件下，Fe2+、NO3-、H+發生氧化還原反應，產生Fe3+，NO3-被還原產生NO，同時有水生成，反應的離子方程式為3Fe2++4H+ +NO3- =3Fe3++NO↑+2H2O；

(3)氣體A是NO，該氣體容易與空氣中的氧氣反應生成NO2，所以不能用排空氣方法收集，只能用排水方法收集，合理選項是A；

(4)④中Al3+與過量OH-反應生成AlO2-和水，離子方程式為：Al3++ 4OH- =AlO2-+2H2O；

(5)通過前面分析可知：在原溶液中一定含有Al3+、Fe2+、NH4+、SO42-；一定不含有Ba2+、CO32-、SiO32-、NO3-；不能確定的離子是Na+；對于Na+，檢測它的實驗方案是用潔凈鉑絲蘸取試樣在火焰上灼燒，觀察火焰顏色，若為黃色，則說明有Na+；若無黃色，則無Na+。