Question

【题目】某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、S、Cl-、N。中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:(已知气体D在常温常压下呈红棕色)

（1）上述离子中,溶液X中除H+外肯定还含有的离子是_,一定不含的离子是__，不能确定是否含有的离子是_______，检验其中阳离子的方法是________。

（2）沉淀G的化学式为______。

（3）写出生成A的离子方程式:________。

（4）写出溶液H中通入过量CO2的离子方程式:________。

Answer 1

【答案】Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+Fe3+、Cl—取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3+Fe(OH)33Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O[Al(OH)4]－ + CO2＝ Al(OH)3↓ + HCO3－

【解析】

由于H+会与 SO32-反应，该强酸性溶液必无SO32-；加入过量Ba(NO3)2后产生沉淀，则溶液中必有CO32-或SO42-，原溶液中不含Ba2+；溶液中加入过量NaOH后产生气体，则含NH4+；得到的溶液再通入过量CO2又得到沉淀，由Al的化合物间的转化关系可知溶液中必有Al3+，则无CO32-（Al3+与 CO32-发生双水解）而有SO42-；气体D在常温常压下呈红棕色，可推知由于加入Ba(NO3)2后产生NO 气体，说明溶液中有还原性物质，即含有Fe2＋,原溶液中不含有NO3-，结合以上分析解答。

由于H+会与 SO32-反应，该强酸性溶液必无SO32-；加入过量Ba(NO3)2后产生沉淀，则溶液中必有CO32-或SO42-，说明原溶液中不含Ba2+；溶液中加入过量NaOH后产生气体，则含NH4+；得到的溶液再通入过量CO2又得到沉淀，由Al的化合物间的转化关系可知溶液中必有Al3+，则无CO32-（Al3+与 CO32-发生双水解）而有SO42-（溶液中不含Ba2+）；气体D在常温常压下呈红棕色，可推知由于加入Ba(NO3)2后产生NO 气体，说明溶液中有还原性物质，即含有Fe2＋，原溶液中不含有NO3-；

（1）综合以上分析可知，溶液X中除H+外肯定还含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—；一定不含的离子是CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+ ；不能确定是否含有的离子是Fe3+、Cl— ；检验Fe3+的方法为：取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3+；综上所述，本题答案是：Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42— ； CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+ ； Fe3+、Cl— ； 取少量X溶液放在试管中，加入几滴KSCN，溶液不变红色说明无Fe3+ 。

（2）原溶液中含有H+、Al3+、NH4+、Fe2＋、SO42—，加入硝酸钡后，Fe2＋被硝酸氧化为铁离子，硫酸根离子与钡离子生成硫酸沉淀过滤除去；因此剩余的滤液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成红褐色沉淀氢氧化铁，因此沉淀G的化学式为Fe(OH)3；本题答案是：Fe(OH)3。

（3）结合以上分析可知，Fe2＋被硝酸氧化为铁离子，离子方程式: 3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O；综上所述，本题答案是：3Fe2++4H++NO3-＝3Fe3++NO↑+2H2O。

（4）溶液H中含有偏酸酸根离子，通入过量CO2，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式：[Al(OH)4]－ + CO2＝ Al(OH)3↓ + HCO3－；综上所述，本题答案是：[Al(OH)4]－ + CO2＝ Al(OH)3↓ + HCO3－。