Question

18．某强酸性溶液X中可能含有H⁺、A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、C1^-、NO₃^-中的若干种．某研究性小组为了探究其成分，进行了如下实验：

请回答下列问题：
（1）沉淀C的化学式为BaSO₄，气体A的化学式为NO．
（2）写出向溶液H中通入过量CO₂气体生成沉淀I的离子方程式：[Al（OH）₄]^-+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）通常可以利用KClO在KOH溶液中氧化沉淀G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K₂MO₄．（M为G中的一种元素，K₂MO₄易溶于水）请写出制备过程中的离子方程式（M用具体的元素符号表示）3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（4）无法确定的离子是C1^-，请设计实验验证该离子是否存在的方法取少量的B溶液于试管中，（滴加稀硝酸酸化），滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，证明含有C1^-；若无白色沉淀生成，证明不含C1^-．

Answer 1

分析 强酸性溶液中存在H⁺，不会存在CO₃^2-，且Fe²⁺、NO₃^-不能同时存在；加入X的溶液中加入硝酸钡溶液后产生气体A、溶液B和沉淀C，沉淀只能为硫酸钡，原溶液中一定存在SO₄^2-，气体A为NO，原溶液中一定存在Fe²⁺，则一定不存在NO₃^-；向溶液B中加入过量氢氧化钠溶液产生气体F、沉淀G和溶液H，F只能为氨气，原溶液中一定存在NH₄⁺，沉淀G为氢氧化铁；向溶液H中通入过量二氧化碳气体产生沉淀I和溶液J，沉淀I为氢氧化铝沉淀，则溶液H中含有偏铝酸根离子，故原溶液中一定存在A1³⁺；根据分析可知，不能确定是否含有氯离子，据此进行解答．

解答 解：强酸性溶液中存在H⁺，不会存在CO₃^2-，且Fe²⁺、NO₃^-不能同时存在；加入X的溶液中加入硝酸钡溶液后产生气体A、溶液B和沉淀C，沉淀只能为硫酸钡，原溶液中一定存在SO₄^2-，气体A为NO，原溶液中一定存在Fe²⁺，则一定不存在NO₃^-；向溶液B中加入过量氢氧化钠溶液产生气体F、沉淀G和溶液H，F只能为氨气，原溶液中一定存在NH₄⁺，沉淀G为氢氧化铁；向溶液H中通入过量二氧化碳气体产生沉淀I和溶液J，沉淀I为氢氧化铝沉淀，则溶液H中含有偏铝酸根离子，故原溶液中一定存在A1³⁺；根据分析可知，不能确定是否含有C1^-，
（1）结合分析可知，沉淀C为BaSO₄，气体A为一氧化氮，其化学式为NO，
故答案为：BaSO₄；NO；  
（2）溶液H中含有偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：[Al（OH）₄]^-+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：[Al（OH）₄]^-+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）沉淀G为氢氧化铁，通常可以利用KClO在KOH溶液中氧化Fe（OH）₃来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K₂MO₄，则K₂MO₄为K₂FeO₄，反应的离子方程式为：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（4）根据分析可知，无法确定的离子为C1^-，通常用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检验，所以验证方法为：取少量的B溶液于试管中，（滴加稀硝酸酸化），滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，证明含有C1^-；若无白色沉淀生成，证明不含C1^-，
故答案为：C1^-；取少量的B溶液于试管中，（滴加稀硝酸酸化），滴加AgNO₃溶液，若有白色沉淀生成，证明含有C1^-；若无白色沉淀生成，证明不含C1^-．

点评 本题考查了常见离子的性质及推断，题目难度中等，明确常见离子的性质为解答关键，注意熟练掌握常见离子的检验方法，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力．