题目内容

某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。
回答下列问题:
(1)原溶液中一定不存在                               。
(2)根据实验和必要的计算确定溶液中一定存在的离子有哪些                       (写出必要的推理及计算过程)。

(1)CO32-(2分)(2)Fe3+、NH4+、SO42-和Cl-(2分)

解析试题分析:加入NaOH溶液共热有气体和红褐色沉淀,知溶液含NH4+、Fe3+,而不含CO32-,加BaCl2溶液生成不溶于盐酸的沉淀,知溶液中含SO42-。n(NH3)=0.02mol,知n(NH4+)=0.02mol,n(Fe2O3)=1.6g/160g·mol-1=0.01mol,知n(Fe3+)=0.02mol,n(BaSO4)=4.66g/233g·mol-1=0.02mol,知n(SO42-)=0.02mol,溶液中NH4+、Fe3+所带正电荷为0.02mol+3×0.02mol=0.08mol,SO42-所带负电荷为2×0.02mol=0.04mol,据电荷守恒,知溶液中必然大量存在另一种阴离子,由题意知为Cl-,综上知,原溶液中一定含Fe3+、NH4+、SO42-和Cl-。
考点:考查溶液中离子的共存和离子的判断,同时考查了电荷守恒原理的运用。

练习册系列答案
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将FeCl3溶液与NH4SCN溶液混合发生如下反应
①Fe3++SCN- Fe(SCN)2+  K1="200"  ②Fe(SCN)2++SCN- Fe(SCN)2+   K2
红色                               深红色
(1)已知:若起始c(Fe3+)、c(SCN-)均为0.001 mol/L,测得混合溶液中c(Fe3+)约为8.5×10-4 mol/L,c[Fe(SCN)2+]约为1.5×10-4 mol/L,c[Fe(SCN)2+]约为5×10-6 mol/L,则反应②的平衡常数K2为          。
(2)取两份混合溶液,分别向溶液中滴加同体积同浓度的FeCl3溶液与NH4SCN溶液,溶液颜色均加深,其原因是           。仔细观察,滴加NH4SCN溶液时,混合液颜色更深一些,其原因是           。
(3)向FeCl2与NH4SCN混合溶液中滴加酸化的H2O2溶液,溶液先变红,写出H2O2与Fe2+反应的离子方程式                          ,继续滴加H2O2,溶液褪色,产生大量能够使澄清石灰水变浑浊的气体且硫氰根中氮元素全部转化为N2,向反应后的溶液中滴加BaCl2溶液,有不溶于稀盐酸白色沉淀生成。写出H2O2与SCN-反应的离子方程式                                    。
(4)为测定某溶液中c(Cl-),取待测液V1 mL,向其中加入V2 mL浓度为c2 mol/L的AgNO3溶液(过量),再加入少量铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作指示剂,用NH4SCN标准溶液(浓度为c3 mol/L)滴定剩余的Ag+,消耗NH4SCN溶液体积为V3 mL。(已知Ag++SCN- = AgSCN↓(白色沉淀),Ksp(AgSCN)=4.9×10-13、Ksp(Ag Cl)=1.56×10-10)。请回答:
①在用NH4SCN标准溶液滴定前,应先通过过滤除去生成的AgCl,若不过滤,则测定结果将         。(填“偏高”,“偏低”或不变)。
②最终测得c(Cl-)=        mol/L。

Ⅰ铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。
请根据题意,完成下列填空:
(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液,溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为     。
(2)向酸化的FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液,没有什么明显变化,再滴加双氧水,溶液变红色。继续滴加双氧水,红色逐渐褪去,且有气泡产生。
写出上述变化中,有关反应的离子方程式:
①     
②Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
③11H2O2+2SCN-=2SO42-+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+
若生成1mol N2,H2O2和SCN-的反应中转移电子的物质的量是     mol。
(3)根据以上实验,推断Fe2+、I-和SCN-的还原性由强到弱的顺序为     。
Ⅱ某课题组利用Fe粉和KNO3溶液反应,模拟地下水脱氮过程,探究脱氮原理。
(4)实验前:①先用0.1 mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是     ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液通入     (写化学式)。
(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应生成的阳离子分别是     、     。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是     。

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