Question

【题目】某强酸性溶液X，可能含有Al3+、Ba2+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32﹣、SO42﹣、SiO32﹣、NO3﹣中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如图．有一种气体是红棕色．请回答下列问题：

（1）溶液X中除了H+一定存在的离子有 ． 溶液X中一定不存在的离子有 ．
（2）产生气体A的离子方程式为 ．
（3）转化⑥发生反应的现象为 ．
（4）转化 ⑤中的离子方程式为 ．
（5）若转化③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中O2与D的物质的量之比为 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al3+、NH4+、Fe2+、SO42﹣；Ba2+、CO32﹣、SiO32﹣、NO3﹣
（2）3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO+2H2O
（3）红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色
（4）NH3+H+═NH4+
（5）1：4
【解析】解：某强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO32﹣、SiO32﹣ ， 溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液存在SO42﹣ ， 不存在和硫酸根离子反应的Ba2+ ， C是BaSO4；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe2+和NO3﹣不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe2+ ， 不存在NO3﹣ ， 气体A是NO，由反应②可知生成D为NO2③中生成E为硝酸；
溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体F，则溶液中含有NH4+ ， F是NH3 ， 产生沉淀，由于溶液中存在Fe2+ ， 沉淀G是Fe（OH）3 ， 溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀，则溶液中存在Al3+ ， 溶液H中含有偏铝酸根，沉淀K是Al（OH）3 ， 溶液L是NaHCO3；（1）综上所述，溶液X中除H+外肯定含有的离子是Al3+、SO42﹣、NH4+、Fe2+；不能确定是否含有的离子Fe3+ ， 一定不存在的离子为Ba2+、CO32﹣、SiO32﹣、NO3﹣ ，
所以答案是：Al3+、SO42﹣、NH4+、Fe2+；Ba2+、CO32﹣、SiO32﹣、NO3﹣；（2）产生气体A的离子方程式为3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO+2H2O，所以答案是：3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO+2H2O；（3）转化⑥中Fe（OH）3与盐酸反应生成氯化铁，发生反应的现象为红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色，所以答案是：红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色；（4）转化⑤中的离子方程式为NH3+H+═NH4+ ， 所以答案是：NH3+H+═NH4+；（5）若转化③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应生成E，发生4NO2+O2+4H2O=4HNO3 ， 则反应中O2与D的物质的量之比为1：4，所以答案是：1：4．