(2011?晉中模擬)某強(qiáng)酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種,取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下:
根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:
(1)上述離子中,溶液X中除H+外還肯定含有的離子是
Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-
Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-
,不能確定是否含有的離子(Q)是
Fe3+、Cl-
Fe3+、Cl-
,若要確定該Q(若不止一種,可任選一種)不存在,其最可靠的化學(xué)方法是:
取少量X溶液放在試管中,加入幾滴KSCN,溶液不變紅色說(shuō)明無(wú)Fe3+;或者取少量B溶液放在試管中,加入幾滴AgNO3溶液,無(wú)白色沉淀說(shuō)明無(wú)Cl-
取少量X溶液放在試管中,加入幾滴KSCN,溶液不變紅色說(shuō)明無(wú)Fe3+;或者取少量B溶液放在試管中,加入幾滴AgNO3溶液,無(wú)白色沉淀說(shuō)明無(wú)Cl-

(2)沉淀G的化學(xué)式為
Fe(OH)3
Fe(OH)3

(3)寫出有關(guān)離子方程式:
①中生成A:
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O

②:
CO2+OH-=HCO3-,AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
CO2+OH-=HCO3-,AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

(4)假設(shè)測(cè)定A、F、I均為0.01mol,10mL X溶液中n(H+)=0.04mol,且不能確定含有的離子(Q)只有一種.當(dāng)沉淀C物質(zhì)的量
>0.07mol
>0.07mol
,表明Q離子一定是
Fe3+
Fe3+
分析:在強(qiáng)酸性溶液中一定不會(huì)存在CO32-和SO32-離子,加入過(guò)量硝酸鋇生成沉淀,則該沉淀為BaSO4沉淀,說(shuō)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(shuō)明溶液中含有還原性離子,一定為Fe2+離子,溶液B中加入過(guò)量NaOH溶液,生成氣體F,則F為NH3,說(shuō)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,說(shuō)明溶液中含有Al3+離子,溶液中含有Fe2+離子,就一定不含NO3-離子,含有SO42-離子就一定不含Ba2+離子,不能確定是否含有的離子Fe3+和Cl-,以此解答(1)(2)(3)題,根據(jù)溶液電中性解答(4)題.
解答:解:(1)在強(qiáng)酸性溶液中一定不會(huì)存在CO32-和SO32-離子,加入過(guò)量硝酸鋇生成沉淀,則該沉淀為BaSO4沉淀,說(shuō)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(shuō)明溶液中含有還原性離子,一定為Fe2+離子,溶液B中加入過(guò)量NaOH溶液,生成氣體F,則F為NH3,說(shuō)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NaOH和NaAlO2,說(shuō)明溶液中含有Al3+離子,溶液中含有Fe2+離子,就一定不含NO3-離子,含有SO42-離子就一定不含Ba2+離子,不能確定是否含有的離子Fe3+和Cl-,檢驗(yàn)方法是 取少量X溶液放在試管中,加入幾滴KSCN,溶液不變紅色說(shuō)明無(wú)Fe3+; 或者取少量B溶液放在試管中,加入幾滴AgNO3溶液,無(wú)白色沉淀說(shuō)明無(wú)Cl-
故答案為:Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-;Fe3+、Cl-; 取少量X溶液放在試管中,加入幾滴KSCN,溶液不變紅色說(shuō)明無(wú)
Fe3+; 或者取少量B溶液放在試管中,加入幾滴AgNO3溶液,無(wú)白色沉淀說(shuō)明無(wú)Cl-(其它合理答案也對(duì)).
(2)Fe2+離子被氧化為Fe3+離子,加入NaOH溶液后生成Fe(OH)3,故答案為:Fe(OH)3  
(3)①Fe2+離子被氧化為Fe3+離子,反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案為:3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;
②H為NaOH和NaAlO2混合物,通入過(guò)量二氧化碳后分別發(fā)生的反應(yīng)為:
CO2+OH-=HCO3-,AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案為:CO2+OH-=HCO3-,AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-  
(4)A、F、I均為0.01mol,10mL X溶液中n(H+)=0.04mol,根據(jù)反應(yīng)3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,可知離子為0.03mol,根據(jù)溶液電中性可知:2n(Fe2+)+3n(Al3+)+n(NH4+)=2n(SO42-),
n(SO42-)=
2×0.03mol+3×0.01mol+0.01mol+0.04mol
2
=0.07mol,當(dāng)沉淀C物質(zhì)的量>0.07mol時(shí)一定含有Fe3+離子,反之,含有Cl-離子,
故答案為:>0.07mol,F(xiàn)e3+(或者<0.07mol,Cl-
點(diǎn)評(píng):本題考查離子組推斷題,題目具有一定難度,本題解答時(shí)一定要緊扣反應(yīng)現(xiàn)象,推斷各離子存在的可能性,本題易錯(cuò)點(diǎn)為(4)題,注意溶液電中性的利用.
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(1)B與A的差值為:
0.05
0.05
mol.
(2)C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液體積為:
40
40
mL.
(3)原硝酸溶液中含硝酸的物質(zhì)的量為:
0.5
0.5
mol.

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