题目内容
【题目】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 ，若要用实验证明该阴离子是否存在，最可靠的化学方法是 。
（2）气体F遇氯气产生白烟，写出此反应的化学方程式 。
（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 mol/L、c（Fe3+）为 mol/L、c（Cl－）为 mol/L。（若有些离子不存在，请填0mol/L）
【答案】（1）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）8NH3+3Cl2=6 NH4Cl+N2
（3）0.15；0.1；0.4
【解析】
试题分析：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
=0.04mol，浓度是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）F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+）=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+）=0.01mol/0.1L=0.1mol/L；硫酸根离子的物质的量为=0.04mol，浓度是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+）=0.04mol/0.1L=0.4mol/L。故答案为：0.15； 0.1；0.4。
【题目】活性炭可处理大气污染物NO。T℃时，在1L密闭容器中加入NO气体和炭粉，发生反应生成两种气体A和B，测得各物质的物质的量如下：
活性炭/mol | NO/mol | A/mol | B/mol | |
起始状态 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
2 min时 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
（1）2 min内，用NO表示该反应的平均速率v(NO)＝ mol·L-1·min-1；
（2）该反应的化学方程式是________________________________________；
（3）一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_____ 。
①v(NO)∶v(A)∶v(B)=2∶1∶1
②混合气体的密度不再改变
③总压强不再改变
④混合气体的平均相对分子质量不再改变
（4）碳元素可形成数量众多，分布极广的有机化合物，其中甲醇是常见的燃料，甲醇燃料电池的结构示意图如下，一极通入甲醇，另外一极通入氧气；电解质溶液是稀硫酸，电池工作时总反应式：2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。
①a处通入的物质是____，电极反应式为：______；
②b处电极反应式为_________________________；
③电池工作时H＋由 极移向 极（填正、负极）。
