Question

【題目】某強酸性溶液X，可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SiO32-、NO3-的一種或幾種離子，取該溶液進行實驗．其現象及轉化如圖。反應過程中有一種氣體是紅棕色。

請回答下列問題：

（1）由強酸性條件即可到斷溶液X中一定不存在的離子有_____________。

（2）溶液X中，關于NO3-的判斷一定正確的是___________。

a．一定有 b．一定沒有 c．可能有

（3）產生氣體A的離子方程式為____________。

（4）轉化⑥發生反應的現象為____________。

（5）轉化④中產生H的離子方程式為____________。

（6）若轉化③中，D、H2O、O2三種物質恰好發生化合反應生成E，則反應中D與O2的物質的量之比為_____________。

（7）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，根據現象即可判斷，該試劑最好是______________。

①NaOH溶液 ②KSCN溶液 ③石蕊試劑 ④pH試紙

Answer 1

【答案】（1）CO32-、SiO32-(2分)；（2）b(1分)；

（3）3Fe2++NO3-+4H+=2Fe3++NO↑+2H2O(2分)；

（4）紅褐色沉淀溶解，溶液呈黃色(2分)；

（5）Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(1分)；

（6）4:1(1分)；（7）②(1分)

【解析】

試題分析：（1）由于溶液顯強酸性，則含有大量的H+，由于H+與CO32-、SiO32-會發生離子反應產生CO2和H2SiO3沉淀而不能大量共存，因此可判斷溶液X中一定不存在的離子有CO32-、SiO32-；

（2）向溶液X中加入過量的Ba(NO3)2溶液發生反應產生氣體A可以與O2反應產生氣體D,說明溶液中有還原性的微粒Fe2+，氣體A是NO,氣體D是NO2。由于在酸性條件下H+、Fe2+、NO3-會發生氧化還原反應而不能大量共存，因此可確定在原溶液中一定不存在NO3-；答案選b；

（3）產生氣體A的離子方程式是：3Fe2++NO3-+4H+=2Fe3++NO+2H2O；

（4）在溶液B中一定含有Fe2+氧化產生的Fe3+及加入的Ba2+、NO3-；向溶液B中加入過量的NaOH溶液，產生Fe(OH)3紅褐色沉淀，再加入過量的HCl，發生復分解反應，沉淀溶解，變為黃色溶液FeCl3，所以轉化⑥發生反應的現象為紅褐色沉淀溶解，溶液呈黃色；

（5）向溶液H中通入過量的CO2氣體，產生沉淀，則該沉淀是Al(OH)3，說明在H中含有AlO2-，在原溶液中含有Al3+；則在含有Al3+的溶液中加入過量NaOH，發生轉化④中產生H：AlO2-的離子方程式為Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

（6）在轉化③中，D：NO2、H2O、O2三種物質恰好發生化合反應生成E：HNO3，反應的方程式是：4NO2+ O2+ 2H2O== 4HNO3，根據反應方程式可知D與O2的物質的量之比為4:1；

（7）向溶液B中加入過量的NaOH溶液產生氣體F，說明含有NH4+；根據上述實驗可知：在原溶液中一定不含有的離子是CO32ˉ、SiO32ˉ、NO3-；一定含有的離子是：Al3+、NH4+、Fe2+，這些都是陽離子，根據溶液呈電中性可知還應該含有陰離子，所以還含有陰離子含有SO42ˉ；由于Ba2+、SO42ˉ會發生離子反應而不能大量共存，因此一定不含有Ba2+；故一定不存在CO32ˉ、SiO32ˉ、NO3-、Ba2+；一定含有的離子是Al3+、NH4+、Fe2+、SO42ˉ；Fe3+不能確定其是否存在。判斷其是否存在的方法是取少量原溶液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變為血紅色，就證明含有該離子，否則不存在，故選項是②。