Question

【題目】某pH =1的溶液X，其中可能含有Al3+、Fe2+、Fe3+、Ba2+、NH4+、CO32－、SO42－、SiO32－、NO3－中的一種或幾種，取500 mL該溶液進行實驗，其現(xiàn)象及轉(zhuǎn)化如圖所示。

已知：反應(yīng)過程中有一種氣體是紅棕色。請回答下列問題：

(1)僅由強酸性條件便可判斷溶液X中一定不存在的離子有______。

(2)溶液X中，關(guān)于NO3－的判斷一定正確的是______填字母。

a.一定有

b.一定沒有

c.可能有

(3)反應(yīng)①中產(chǎn)生氣體A的離子方程式為______。

(4)反應(yīng)⑦中生成沉淀K的離子方程式為______。

(5)溶液X中不能確定的離子是______。

(6)若實驗測定A、F、K均為0.01 mol，試確定沉淀C是______，其物質(zhì)的量范圍是______。

Answer 1

【答案】CO32－、SiO32－ b 3Fe2+ + NO3－ + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O CO2 + AlO2－ + 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3－ Fe3+ BaSO4 ≥0.075 mol

【解析】

某強酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO32－、SiO32－，溶液和硝酸鋇溶液反應(yīng)生成沉淀C，則溶液呈存在SO42－，不存在和硫酸根離子反應(yīng)的Ba2+，C是BaSO4；酸性條件下硝酸根離子具有強氧化性，所以溶液中Fe2+和NO3－不能共存，加入硝酸鋇產(chǎn)生氣體，則溶液中存在Fe2+，不存在NO3－，A是NO；溶液B中加入氫氧化鈉溶液時，產(chǎn)生氣體F，則溶液中含有NH4+，F是NH3，產(chǎn)生沉淀，則溶液中存在Fe3+，沉淀G是Fe(OH)3，氫氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成FeCl3，則J是FeCl3，溶液H中通入過量二氧化碳生成沉淀，則溶液中存在Al3+，沉淀K是Al(OH)3，溶液L是NaHCO3；A是NO，則D是NO2，二氧化氮化和水反應(yīng)生成硝酸和NO，則E是HNO3，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，則I是NH4NO3，以此解答該題。

⑴由強酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在弱酸根離子，所以不存在的離子有CO32－、SiO32－，故答案為：CO32－、SiO32－。

⑵強酸性溶液中硝酸根離子具有強氧化性，如果存在硝酸根離子，則不存在亞鐵離子，加入硝酸鋇溶液時不能產(chǎn)生氣體，所以溶液X中一定沒有NO3－，故答案為：b。

⑶亞鐵離子和硝酸反應(yīng)生成鐵離子、一氧化氮和水，離子反應(yīng)方程式為：

3Fe2+ + NO3－ + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O，故答案為：3Fe2+ + NO3－ + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O。

⑷⑦中生成沉淀K的離子方程式為CO2 + AlO2－ + 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3－，故答案為：CO2 + AlO2－ + 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3－。

⑸溶液中存在Fe2+，可被氧化生成Fe3+，則不能確定原溶液是否含有Fe3+；故答案為：Fe3+。

、F、K均為0.01 mol，500 mL X溶液中n(H+)=0.05mol，根據(jù)反應(yīng)3Fe2+ + NO3－ + 4H+ = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O，可知亞鐵離子為0.03mol，根據(jù)溶液電中性可知：

3n(Al3+)+2 n(Fe2+) + n(NH4+) + n(H+) = 2n(SO42－)，n(SO42－) =，當(dāng)X溶液中不能確定的離子是Fe3+，則硫酸根離子的物質(zhì)的量大于0.075 mol，生成沉淀C硫酸鋇的物質(zhì)的量大于0.075 mol；故答案為：BaSO4；≥0.075 mol。