Question

【题目】某强酸性溶液X，含有Ba2+、Al3+、SiO32－、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42－、NO3－中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如下转化：

依据以上信息，回答下列问题：

（1）上述离子中，溶液X中肯定含有的是：_______________；不能肯定的是：_________________。对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液于一支试管中，选择下列试剂中的一种加入X溶液中，根据现象就可判断，则该试剂是：___________。（选填：①NaOH溶液，②酚酞试剂，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KSCN溶液，⑥KMnO4溶液）

（2）气体F的化学式为：_______________，沉淀G的化学式为：_____________，沉淀K的化学式为：____________，实验中，可以观察到反应②的现象是：________________。

（3）写出步骤①所有发生反应的离子方程式_________________、__________________。

（4）要使步骤③中，D、H2O、O2三种物质恰好发生化合反应，则D、H2O、O2物质的量之比是：______________________。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、Al3＋、SO42－、NH4＋ 、Fe3+ ⑤ NH3 Fe(OH)3 Al(OH)3 气体由无色变红棕色（棕黄色） Ba2++SO42-=BaSO4↓ 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 4:2:1

【解析】本题考查离子检验和共存，因为溶液显强酸性，因此SiO32－、CO32－一定不能存在，NO3－在酸性条件下具有强氧化性，不能与Fe2＋大量共存，因此Fe2＋和NO3－只能存在一种，或都不存在，溶液X中加入过量的Ba(NO3)2溶液，产生气体A，因为NO3－在酸性条件下具有强氧化性，因此溶液X中含有还原性离子，即含有Fe2＋，则原溶液中不含有NO3－，气体A为NO，气体D为NO2，溶液E为HNO3，加入Ba(NO3)2溶液，产生沉淀C，沉淀C为SO42－，则原溶液中不含有Ba2＋，溶液B中加入NaOH溶液并加热，有气体F产生，气体F为NH3，原溶液中含有NH4＋，沉淀G是Fe(OH)3，溶液H中通入过量CO2，有沉淀产生，沉淀K为Al(OH)3，说明原溶液中有Al3＋，（1）根据上述分析，原溶液中一定存在的离子是Fe2＋、Al3＋、SO42－、NH4＋，一定不存在的离子是Ba2＋、SiO32－、CO32－、NO3－，可能存在离子是Fe3＋，检验Fe3＋一般用KSCN溶液，如果溶液变红，说明含有Fe3＋，否则不含有，故⑤正确；（2）根据上述分析，气体F为NH3，沉淀G为Fe(OH)3，沉淀K为Al(OH)3，反应②为2NO＋O2=2NO2，NO为无色气体，NO2为红棕色气体，现象是无色气体变为红棕色气体；（3）反应①发生的离子反应方程式为Ba2＋+SO42－=BaSO4↓，3Fe2＋+NO3－+4H＋=3Fe3＋+NO↑+2H2O ；（4）发生4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，因此NO2、H2O、O2的物质的量之比为4：2：1。