题目内容
17．某强酸性溶液X中仅含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：
根据以上信息，回答下列问题：
（1）仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阳、阴离子分别是Fe3+、Cl-．若要用实验证明该阴离子是否存在，最可靠的化学方法是取少量B溶液于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明存在Cl-，否则Cl-不存在．
（2）尽量用离子方程表达下列反应：
①中生成气体A：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O．
②中生成溶液H：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
②中产生的气体F遇氯气产生白烟：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2．
（3）若②中所用氢氧化钠浓度为2mol/L，当加入l0ml时开始产生沉淀，55ml时沉淀的量达到最大值0.03mol，继续滴加沉淀的量保持不变，随后再滴加沉淀部分溶解，到60ml时沉淀的量降为0.025mol且保持不变，则原溶液中c（Fe2+）为0.15mol/L、c（Fe3+）为0.1mol/L、c（H+）为0.4mol/L、c（Cl-）为0.4mol/L．（若有些离子不存在，请填0mol/L）
分析 在强酸性溶液中一定不会存在CO32-、SO32-离子；加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀C为BaSO4，说明溶液中含有SO42-离子，根据硫酸钡的质量可以计算硫酸根离子的物质的量，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，则一定为Fe2+离子，根据NO的体积可以计算亚铁离子的量，溶液B中加入过量NaOH溶液，沉淀G只为Fe（OH）3，生成气体F，则F为NH3，说明溶液中含有NH4+离子；溶液H中通入CO2气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，再根据离子共存知识，溶液中含有Fe2+离子，则一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，以此进行解答．
解答 解：强酸性溶液中一定不会存在CO32-、SO32-离子；加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀C9.32g为BaSO4，说明溶液中含有SO42-离子，根据硫酸钡的质量可以计算硫酸根离子的物质的量为$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，浓度是$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，生成气体A，A连续氧化生成D和E，则A为NO，D为NO2，E为HNO3，说明溶液中含有还原性离子，则一定为Fe2+离子，根据NO的体积可以计算亚铁离子的量，溶液B中加入过量NaOH溶液，沉淀G只为Fe（OH）3，生成气体F，则F为NH3，112mL氨气的物质的量是0.005mol，根据氮元素守恒，溶液中含有NH4+离子物质的量是0.005mol，浓度是0.05mol/L；溶液H中通入CO2气体，生成沉淀I，则I为Al（OH）3，H为NaOH和NaAlO2，说明溶液中含有Al3+离子，再根据离子共存知识，溶液中含有Fe2+离子，则一定不含NO3-离子，含有SO42-离子就一定不含Ba2+离子，不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，
（1）根据以上分析可知，溶液中不能确定的阳离子为Fe3+，溶液中不能确定的阴离子为Cl-；检验氯离子的方法为：取少量B溶液于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明存在Cl-，否则Cl-不存在，
故答案为：Fe3+、Cl-；取少量B溶液于试管中，向其中滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明存在Cl-，否则Cl-不存在；
（2）①中得到的气体A是NO，Fe2+离子被氧化为Fe3+离子，NO3-离子被还原为NO气体，反应的离子方程式为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；
②H是偏铝酸钠溶液，铝离子与过量氢氧化钠的反应，生成偏铝酸根离子和水，离子方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
③F为NH3，氨气与氯气发生反应生成氯化铵和氮气，反应的化学方程式为：8NH3+3Cl2=6 NH4Cl+N2，
故答案为：8NH3+3Cl2=6 NH4Cl+N2；
（3）根据反应：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，得到112mL0.005molNO，Fe2+的物质的量是0.015mol，所以原溶液中c（Fe2+）=$\frac{0.015mol}{0.1L}$=0.15mol/L，加入氢氧化钠是60ml时，沉淀的量降为0.025mol，即氢氧化铁的物质的量是0.025mol，根据铁元素守恒，所以Fe3+的物质的量是0.01mol，所以原溶液中c（Fe3+）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，硫酸根离子的物质的量为$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，浓度是$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L；NH4+离子物质的量是0.005mol，浓度是0.05mol/L，Al3+的物质的量是0.005mol，浓度是0.05mol/L，
根据反应：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知参加反应H+为0.005mol×4=0.02mol，加入氢氧化钠消耗H+为0.01L×2mol/L=0.02mol，故原溶液中H+为0.02mol+0.02mol=0.04mol，由于2c（Fe2+）+3c（Fe3+）+3c（Al3+）+c（NH4+）=（2×0.15+3×0.1+3×0.05+0.05）mol/L=0.8mol/L，2c（SO42-）=0.8mol/L，原溶液中含有Cl-，根据电荷守恒：c（Cl-）=c（H+）=$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L，
故答案为：0.15； 0.1；0.4；0.4．
点评 本题考查了常见阴阳离子的检验、无机推断，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，（3）为难点、易错点，注意溶液电中性知识在化学计算中的应用方法，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
，工业上制二甲醚是在一定温度（230～280℃）、压强（2.0～10.0MPa）和催化剂作用进行的，反应器中发生了下列反应：
铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中．
环己酮是重要化工原料，是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体．某化学兴趣小组尝试用次氯酸钠制备环己酮．方程式为：
（1）某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响．实验时均加入1mL淀粉溶液做指示剂，若不经计算，直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中应选择②③④（填序号）．
①1mL 0.01mol•L-1的碘水 ②1mL 0.001mol•L-1的碘水 ③4mL 0.01mol•L-1的Na2S2O3溶液 ④4mL 0.001mol•L-1的Na2S2O3溶液
（2）若某同学选取①③进行实验，测得褪色时间为4s，计算v（S2O${\;}_{3}^{2-}$）=8.33×10-4mol/（L•s）．
（3）所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，200℃时，该反应的平衡常数为$\frac{1}{2.25}$，该温度下，将一定量的CO和H2投入某10L密闭容器，5min时达平衡，各物质浓度（mol
•L-1）变化如表：
| 0min | 5min | 10min | |
| CO | 0.01 | 0.0056 | |
| H2O | 0.01 | 0.0156 | |
| CO2 | 0 | 0.0044 | |
| H2 | 0 | 0.0044 |
②CO的平衡转化率为40%．
③若5min～10min只改变了某一条件，该条件是增大水蒸气的浓度，如何改变的增大0.01mol/L．
| A． | 第一电离能Y小于X | |
| B． | 最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性强于Y | |
| C． | 气态氢化物的稳定性：HmY强于HnX | |
| D． | X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价 |
| A． | 分液、萃取、蒸馏 | B． | 萃取、蒸馏、分液 | C． | 蒸馏、萃取、分液 | D． | 分液、蒸馏、萃取 |