题目内容

3．某强酸性溶液X中含Ba2+、Al3+、SiO32-、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的一种或者几种离子，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：Al3+、SO42-、NH4+、Fe2+；不能肯定的是：Fe3+．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：⑤．（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D的化学式为：NH3，沉淀E的化学式为：Fe（OH）3，沉淀H的化学式为：Al（OH）3；
（3）写出步骤①所有发生反应的离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓、3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．

分析 某强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO32-、SiO32-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液含有SO42-，不存在和硫酸根离子反应的Ba2+，则C是BaSO4，X与硝酸钡溶液反应同时生成气体A，酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，由给出的离子可知，X溶液中存在Fe2+，则X溶液不存在NO3-，故A是NO；溶液B中加入氢氧化钠溶液时，产生气体D，则X溶液中含有NH4+，D是NH3，由于溶液B中存在Fe3+，沉淀E是Fe（OH）3，G为FeCl3；溶液F中通入过量二氧化碳生成沉淀，由给出的离子可知，则X溶液中存在Al3+，沉淀H是Al（OH）3，溶液I是NaHCO3，不能确定X溶液中是否含有Fe3+，据此解答．

解答 解：某强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO32-、SiO32-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液含有SO42-，不存在和硫酸根离子反应的Ba2+，则C是BaSO4，X与硝酸钡溶液反应同时生成气体A，酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，由给出的离子可知，X溶液中存在Fe2+，则X溶液不存在NO3-，故A是NO；溶液B中加入氢氧化钠溶液时，产生气体D，则X溶液中含有NH4+，D是NH3，由于溶液B中存在Fe3+，沉淀E是Fe（OH）3，G为FeCl3；溶液F中通入过量二氧化碳生成沉淀，由给出的离子可知，则X溶液中存在Al3+，沉淀H是Al（OH）3，溶液I是NaHCO3，不能确定X溶液中是否含有Fe3+，
（1）由上述分析可知，溶液X中肯定含有上述离子中的SO42-、Al3+、NH4+、Fe2+；不能确定是否含有的离子Fe3+，确定阳离子Fe3+是否存在：取少量X与与试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不显血红色说明无Fe3+，若变血红色证明含有Fe3+，其它试剂不能检验Fe3+，
故答案为：Al3+、SO42-、NH4+、Fe2+；Fe3+；⑤；
（2）由上述分析可知，气体D的化学式为：NH3，沉淀E的化学式为：Fe（OH）3，沉淀H的化学式为：Al（OH）3，
故答案为：NH3；Fe（OH）3；Al（OH）3；
（3）步骤①在强酸性溶液中加入过量硝酸钡，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，发生离子反应为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，二价铁离子具有还原性，硝酸具有氧化性，二价铁离子被硝酸氧化生成三价铁离子，硝酸被还原成一氧化氮，发生离子反应为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：Ba2++SO42-=BaSO4↓；3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．

点评 本题考查离子检验、无机物推断，关键是根据实验现象判断存在的离子，需要学生熟练中元素化合物知识，难度中等．

练习册系列答案
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13．下列说法中不正确的是（　　）
A．H2O的沸点比较高，是由于水分子间存在氢键的原因
B．除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸
C．若ⅡA族某元素的原子序数为m，则同周期ⅢA族元素的原子序数可能为m+11
D．由于分子间作用力比化学键弱得多，所以干冰升华容易，而CO2气体分解却不易
14．R、M、T、G、J为原子序数依次递增的同一短周期主族元素，下列说法一定正确的是（m、n均为正整数）（　　）
A．若M的最高正化合价为+4，则五种元素都是非金属元素
B．HnJOm为强酸，则G是位于ⅤA族以后的活泼非金属元素
C．若T的最低化合价为-3，则J的最高正化合价为+7
D．若R、M的最高价氧化物的水化物均为碱，则R（OH）n的碱性一定比M（OH）n+1的碱性强
11．下列关于铷的叙述中不正确的是（　　）
A．它位于周期表的第四周期、第IA族
B．碳酸铷易加热分解为氧化铷和二氧化碳
C．铷的盐类大多易溶于水
D．氯化铷是离子化合物
18．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置．有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2+Fe+2H2O$?_{充电}^{放电}$Fe（OH）2+Ni（OH）2．
（1）此蓄电池放电时，电池中某一电极上发生氧化反应的物质是B．
A．NiO2   B．Fe   C．Fe（OH）2  D．Ni（OH）2
（2）以此蓄电池为电源，用石墨作电极，电解含有大量浓度相同的下列离子的溶液：Al3+、Cu2+、Cl-，SO42-，阴极上最先放电的离子是Cu2+，开始时，阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑．
（3）用此蓄电池分别电解以下两种溶液，若电路中转移了0.02mol电子（电解池的电极为惰性电极），试回答下列问题：
①电解足量Cu（NO3）2溶液时，某一电极增加的质量为0.64g．
②电解Na2SO4溶液，阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，阳极产生的气体在标准情况下的体积为0.112L．
8．下列物质反应后经过过滤，反应液质量增大的是（　　）
A．少量铁粉加入AgNO3溶液中
B．少量Na2O2粉末加入CuSO4溶液中
C．少量BaSO4粉末加入饱和Na2CO3溶液中
D．少量Al2（SO4）3粉末加入Ba（OH）2溶液中
2．如图是在高温下，Fe与水蒸气的反应实验．
请回答该实验中的问题：
（1）写出该反应的化学方程式：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置在受热后的主要作用是：提供水蒸气；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是：防止暴沸．
（3）碱石灰的作用是干燥生成的氢气．
（4）试管中收集的气体是氢气，如果在A处点燃该气体，则必须对其进行验纯．
19．2Na2CO3•3H2O2是一种新型的氧系漂白剂．某实验兴趣小组进行了如下实验．
Ⅰ实验制备：
实验原理：2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3•3H202
实验步骤：取3.5gNa2CO3溶于10mLH2O加入0.1g稳定剂，用磁力搅拌器搅拌完全溶解后，将6.0mL30%H2O2在15min内缓慢加入到三颈烧瓶中，实验装置如图．
反应1小时后，加入1g氯化钠后，静置结晶，然后抽滤，干燥一周后，称重．
（1）装置中球形冷凝管的作用是冷凝回流；
（2）使用冷水浴的作用是降低温度，防止2Na2CO3•3H2O2分解；
（3）加入适量NaCl固体的原因是降低2Na2CO3•3H2O2的溶解度，利用晶体析出；
（4）2Na2CO3•3H2O2极易分解，其反应方程式可表示为2（2Na2CO3•3H2O2）═4Na2CO3+6H2O+3O2↑．
Ⅱ、活性氧含量测定
准确称取试样0.2000g，置于250mL锥形瓶中，加100mL浓度为6%的硫酸溶液，用0.0200mol/L高锰酸钾标准溶液滴定，记录高锰酸钾标准溶液消耗的体积为32.70mL．
活性氧含量计算公式：Q%=（40$\frac{cV}{m}$）×100%[c--KMnO2标准溶液浓度（mol/L）；V--消耗的KMnO4标准溶液体积（L）；m--试样质量（g）]
（5）滴定终点的判定依据为加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液紫色不褪去；
（6）滴定过程中涉及的化学方程式6KMnO4 +5（2Na2CO3•3H2O2）+19H2SO4=3K2SO4+6MnSO4 +10Na2SO4 +10CO2↑+15O2↑+34H2O；
（7）活性氧含量为13.8%．
20．下列各组物质中，不能按关系相互转化的是（“→”表示一步完成）（　　）
选项ABCD
aSiO2NaOHHNO3Cu
bNa2SiO3Na2CO3NOCuSO4
cH2SiO3NaHCO3NO2Cu（OH）2
A．AB．BC．CD．D

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