题目内容

【题目】pH =1的溶液X,其中可能含有Al3+Fe2+Fe3+Ba2+NH4+CO32SO42SiO32NO3中的一种或几种,取500 mL该溶液进行实验,其现象及转化如图所示。

已知:反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题:

(1)仅由强酸性条件便可判断溶液X中一定不存在的离子有______

(2)溶液X中,关于NO3的判断一定正确的是______填字母

a.一定有

b.一定没有

c.可能有

(3)反应中产生气体A的离子方程式为______

(4)反应中生成沉淀K的离子方程式为______

(5)溶液X中不能确定的离子是______

(6)若实验测定AFK均为0.01 mol,试确定沉淀C______,其物质的量范围是______

【答案】CO32SiO32 b 3Fe2+ + NO3 + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O CO2 + AlO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO3 Fe3+ BaSO4 0.075 mol

【解析】

某强酸性溶液X,则溶液中不存在弱酸根离子CO32SiO32,溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液呈存在SO42,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+CBaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,所以溶液中Fe2+NO3不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在NO3ANO;溶液B中加入氢氧化钠溶液时,产生气体F,则溶液中含有NH4+FNH3,产生沉淀,则溶液中存在Fe3+,沉淀GFe(OH)3,氢氧化铁和盐酸反应生成FeCl3,则JFeCl3,溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀,则溶液中存在Al3+,沉淀KAl(OH)3,溶液LNaHCO3ANO,则DNO2,二氧化氮化和水反应生成硝酸和NO,则EHNO3,硝酸和氨气反应生成硝酸铵,则INH4NO3,以此解答该题。

⑴由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在弱酸根离子,所以不存在的离子有CO32SiO32,故答案为:CO32SiO32

⑵强酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性,如果存在硝酸根离子,则不存在亚铁离子,加入硝酸钡溶液时不能产生气体,所以溶液X中一定没有NO3,故答案为:b

⑶亚铁离子和硝酸反应生成铁离子、一氧化氮和水,离子反应方程式为:

3Fe2+ + NO3 + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O,故答案为:3Fe2+ + NO3 + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O

⑷⑦中生成沉淀K的离子方程式为CO2 + AlO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO3,故答案为:CO2 + AlO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO3

⑸溶液中存在Fe2+,可被氧化生成Fe3+,则不能确定原溶液是否含有Fe3+;故答案为:Fe3+

FK均为0.01 mol500 mL X溶液中n(H+)=0.05mol,根据反应3Fe2+ + NO3 + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O,可知亚铁离子为0.03mol,根据溶液电中性可知:

3n(Al3+)+2 n(Fe2+) + n(NH4+) + n(H+) = 2n(SO42)n(SO42) =,当X溶液中不能确定的离子是Fe3+,则硫酸根离子的物质的量大于0.075 mol,生成沉淀C硫酸钡的物质的量大于0.075 mol;故答案为:BaSO4;≥0.075 mol

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