Question

15．某强酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、SiO₃^2-、NO₃^-中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如图．反应过程中有一种气体是红棕色．

请回答下列问题：
（1）产生气体A的离子方程式为3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O；
（2）若转化③中，D、H₂O、O₂三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与O₂的物质的量之比为1：4；
（3）转化⑦中的离子方程式为2H₂O+AlO₂^-+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-；
（4）溶液X中，关于NO₃^-的判断一定正确的是b．
a．一定有     b．一定没有      c．可能有．

Answer 1

分析 某强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液存在SO₄^2-，不存在和硫酸根离子反应的Ba²⁺，C是BaSO₄；
酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，气体A是NO，由反应②可知生成D为NO₂，③中生成E为硝酸；
溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体F，则溶液中含有NH₄⁺，F是NH₃，产生沉淀，由于溶液中存在Fe²⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，溶液H中通入过量二氧化碳生成沉淀，则溶液中存在Al³⁺，溶液H中含有偏铝酸根，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃，以此来解答．

解答 解：（1）A为NO，产生气体A的离子方程式为3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O，故答案为：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O；
（2）若转化③中，D、H₂O、O₂三种物质恰好发生化合反应生成E，发生4NO₂+O₂+4H₂O=4HNO₃，则反应中O₂与D的物质的量之比为1：4，故答案为：1：4；（3）转化⑦中的离子方程式为2H₂O+AlO₂^-+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-，故答案为：2H₂O+AlO₂^-+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-；
（4）溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，只有b符合，故答案为：b．

点评 本题考查常见离子的检验，为高频考点，把握离子的性质、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意发生的氧化还原反应，题目难度不大．