Question

12．某强酸性溶液X，含有Fe³⁺、Fe²⁺、Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、CO₃^2-、SiO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-

依据以上信息，回答下列问题：
（1）写出步骤①生成气体A的离子方程式3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO+2H₂O．
（2）气体F的电子式为，实验中，可以观察到反应②的现象是：无色气体变为红棕色．
（3）检验溶液I中存在的阳离子的方法是取样，加碱（NaOH）溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体．
（4）沉淀G的化学式为Fe（OH）₃；写出反应⑦的化学方程式NaAlO₂+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃．
（5）溶液X中肯定存在的离子有Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-，可能存在的离子有Fe³⁺．

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）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）F是NH₃，电子式为，气体A是NO，为无色气体，与氧气反应生成红棕色的NO₂，故答案为：；无色气体变为红棕色；
（3）溶液Ⅰ中的含有的阳离子是铵根离子，铵根离子的检验方法是：取样，加碱（NaOH）溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，
故答案为：取样，加碱（NaOH）溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；
（4）由以上分析可知沉淀G是Fe（OH）₃，溶液H中含有偏铝酸根，通入二氧化碳生成沉淀K是Al（OH）₃，方程式为NaAlO₂+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃，故答案为：Fe（OH）₃；NaAlO₂+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（5）由以上分析可知肯定存在的离子为Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-，可能存在的离子为Fe³⁺，故答案为：Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-；Fe³⁺．

点评 本题考查无机物的推断，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．