Question

某强酸性溶液X含有Ba^2＋、Al^3＋、NH、Fe^2＋、Fe^3＋、CO、SO、SO、Cl^－、NO中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如下：

根据以上信息，回答下列问题：

(1)溶液X中除H^＋外还肯定含有的离子是_____________________________________；

(2)写出有关离子方程式：

步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。

(3)假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H^＋)＝0.04 mol，而沉淀C物质的量0.07 mol，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。

Answer 1

【知识点】离子推断B1 D5C5

【答案解析】(1)Al^3＋、NH、Fe^2＋、SO　

(2)3Fe^2＋＋NO＋4H^＋===3Fe^3＋＋NO↑＋2H₂O　

AlO＋CO₂＋2H₂O===Al(OH)₃↓＋HCO

(3)若检验Fe^3＋肯定存在时，就有Cl^－存在，因为肯定存在的离子电荷总数已相等

解析：⑴在强酸性溶液中不可能有CO、SO，溶液X加硝酸钡产生沉淀C（硫酸钡），则说明溶液X中存在SO，不存在Ba^2＋；生成气体A，则溶液中一定含Fe²⁺，因为酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，将Fe²⁺氧化为Fe^3＋，则X中没有NO，得到的气体A为NO，D为NO₂，E为HNO₃；B溶液和过量氢氧化钠反应生成气体、沉淀、溶液，推断原溶液中一定含NH₄⁺，生成的沉淀G是Fe（OH）₃，与碱反应生成的气体F为NH₃，溶液H通入过量二氧化碳生成沉淀，判断溶液H中含有AlO₂^-，则原溶液中一定含有Al³⁺，沉淀I为Al（OH）₃。因此原溶液中一定含有Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-。

⑵步骤①的反应是在酸性条件下NO氧化Fe^2＋：3Fe^2＋＋NO＋4H^＋===3Fe^3＋＋NO↑＋2H₂O，步骤②是过量二氧化碳和偏铝酸钠溶液的反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-。

⑷由于A（NO）、F（NH₃）、I（Al（OH）₃）均为0.1mol，可知原溶液中n（Al³⁺）=0.1mol；n（NH₄⁺）=0.1mol，依据电子守恒可知3Fe²⁺～NO；n（Fe²⁺）=0.3mol；10mLX溶液中n（H⁺）=0.4mol，沉淀C（BaSO₄）物质的量为0.7mol，则n（SO₄^2-）=0.7mol，依据溶液中电荷守恒得到：正电荷=2c(Fe²⁺)+3c（Al³⁺）+c（NH₄⁺）+c（H⁺）=2×0.3+3×0.1+0.1+0.4=1.4mol；负电荷=2[SO₄^2-]=2×0.7=1.4mol，刚好相等，因此若检验Fe^3＋肯定存在时，就有Cl^－存在。

【思路点拨】本题是根据离子共存关系判断离子的存在，在解题时需注意有没有引入X中所含离子，如步骤①就引入NO，则A气体不一定X中的NO参与反应得到的，定量计算时可根据电荷守恒判断离子的存在。