题目内容
【题目】某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH、Fe2+、Fe3+、CO
、SO
、SO
、
Cl-、NO中的一种或几种,取该溶液进行实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)溶液X中除H+外还肯定含有的离子是_____________________________________;
(2)写出有关离子方程式:
步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。
假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H+)=0.04 mol,若而沉淀C物质的量大于0.07 mol,溶液X中还一定含有的离子是______;若而沉淀C物质的量小于0.07 mol,溶液X中还一定含有的离子是______。
【答案】 Al3+、NH、Fe2+、SO
3Fe2++NO
+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
Fe3+ Cl-
【解析】(1)在强酸性溶液中一定不会存在CO32-和SO32-离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有SO42-离子,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,一定为Fe2+离子,溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+离子,溶液H中溶于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,溶液中含有Fe2+离子,就一定不含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-,综上分析,溶液X中除H+外还肯定含有的离子有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-,故答案为:Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-;
(2)①Fe2+离子被氧化为Fe3+离子,反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
②H为NaOH和NaAlO2混合物,通入过量二氧化碳后分别发生的反应为:CO2+OH-=HCO3-,AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(3)A、F、I均为0.01mol,10mL X溶液中n(H+)=0.04mol,根据反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,可知Fe2+物质的量为0.03mol; 溶液中正电荷为:2n(Fe2+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+n(H+)=2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.04mol=0.14mol;沉淀C为硫酸钡,其物质的量大于0.07mol,n(SO42-)>0.07mol,硫酸根离子所带的负电荷>0.07mol×2=0.14mol,说明溶液中负电荷大于正电荷,所以Fe3+肯定存在,若物质的量小于0.07mol,n(SO42-)<0.07mol,硫酸根离子所带的负电荷<0.07mol×2=0.14mol,说明溶液中正电荷大于负电荷,就有Cl-存在,故答案为:Fe3+; Cl-。
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