Question

【題目】某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32﹣、SO32﹣、SO42﹣、Cl﹣、NO3﹣中的一種或幾種，取該溶液進行實驗，實驗內(nèi)容和相關數(shù)據(jù)（氣體體積在標準狀況下測定）如圖所示．

（1）通過上述實驗過程，一定不存在的離子是 ．
（2）反應①中生成A的離子方程式為 ．
（3）若測得X溶液中c（H+）=5mol/L，則X溶液中（填“含”或“不含”）Fe3+ ， c（Fe3+）=mol/L（若填不含，則不需計算），X溶液中c（Cl﹣）=mol/L．

Answer 1

【答案】
（1）CO32﹣、SO32﹣、NO3﹣
（2）3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
（3）含；1；14.5
【解析】解：在強酸性溶液中一定不會存在CO32﹣和SO32﹣離子，加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO4沉淀，說明溶液中含有SO42﹣離子，生成氣體A，A連續(xù)氧化生成D和E，則A為NO，D為NO2 ， E為HNO3 ， 說明溶液中含有還原性離子，一定為Fe2+離子，溶液B中加入過量NaOH溶液，生成氣體F，則F為NH3 ， 說明溶液中含有NH4+離子，溶液H中溶于CO2氣體，生成沉淀I，則I為Al（OH）3 ， H為NaAlO2 ， 沉淀G為Fe（OH）3 ， 說明溶液中含有Al3+離子，計算氫氧化鐵物質(zhì)的量和元溶液中亞鐵離子物質(zhì)的量判斷原溶液中含有Fe3+ ， 溶液中含有Fe2+離子，就一定不含NO3﹣離子，結(jié)合溶液中陰陽離子電荷守恒計算確定是否含有的離子Cl﹣ ， （1）由以上分析可知一定不存在CO32﹣、SO32﹣、NO3﹣ ， 所以答案是：CO32﹣、SO32﹣、NO3﹣；（2）①Fe2+離子被氧化為Fe3+離子，反應的離子方程式為：3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，所以答案是：3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；（3）A是NO物質(zhì)的量= =0.01mol，F(xiàn)為NH3物質(zhì)的量= =0.015mol，I為氫氧化鋁沉淀物質(zhì)的量= =0.01mol，10mL X溶液中n（H+）=5mol/L×0.01L=0.05mol，根據(jù)反應3Fe2++NO3﹣+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，可知Fe2+物質(zhì)的量為0.03mol；，G為氫氧化鐵物質(zhì)的量= =0.04mol，原溶液中含鐵離子物質(zhì)的量n（Fe3+）=0.01mol，c（Fe3+）= =1mol/L，溶液中正電荷為：n（Fe3+）+2n（Fe2+）+3n（Al3+）+n（NH4+）+n（H+）=0.01×3+2×0.03mol+3×0.01mol+0.015mol+0.05mol=0.185mol；沉淀C為硫酸鋇，其物質(zhì)的量= =0.02mol，n（SO42﹣）=0.02mol，硫酸根離子所帶的負電荷為：0.02mol×2=0.04mol，電荷守恒可知含有Cl﹣ ， n（Cl﹣）=0.185mol﹣0.04mol=0.145mol，得到溶液中氯離子濃度c（Cl﹣）= =14.5mol/L，
所以答案是：含；1；14.5．