Question

某強酸性溶液X中含有Ba^2＋、Al^3＋、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2-、SiO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-中的一種或幾種離子。為確定溶液X的成分，進行如下實驗：

根據以上信息，請回答下列問題：
（1）溶液X中肯定不含有的離子是                      ，不能確定是否含有的離子是            ，若要確定是否含有這種離子，最可靠方法是：                   
                                           。
（2）溶液I中所含溶質有                                      (填化學式)。
（3）步驟①②③④中，發生符合“強酸制弱酸”反應的步驟是          (填序號)。
（4）步驟①中生成氣體A的離子方程式是                                    。

Answer 1

（1）Ba^2＋、CO₃^2-、SiO₃^2-、NO₃^- (每個1分，共4分)    Fe^3＋(1分)
取少量X溶液于試管中，在其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不顯血紅色則說明沒有Fe^3＋，若顯血紅色則說明含有Fe^3＋(2分)
（2）NaNO₃、NaHCO₃、Ba(NO₃)₂  (CO₂、H₂CO₃不作要求)(每個1分，共3分)  
（3）④(1分)   （4）3Fe^2＋+NO₃^- +4H^＋=3Fe^3＋+NO↑+2H₂O (2分)

試題分析：（1）題干中強酸性溶液中一定不含CO₃^2-、SiO₃^2-；NO₃^-與Fe²⁺不能同時存在；根據轉化關系中X溶液中加入過量硝酸鋇生成氣體沉淀和溶液的反應，依據離子性質推斷溶液中一定含Fe²⁺，一定不含NO₃?；酸性溶液中硝酸根離子具有強氧化性，加入Ba(NO₃)₂后得到氣體A為NO，D為NO₂；沉淀C為硫酸鋇，判斷溶液中一定含SO₄^2-；根據離子共存判斷原溶液中一定不含Ba²⁺；溶液B中一定含有Fe³⁺；B溶液和過量氫氧化鈉反應生成氣體、沉淀、溶液，推斷原溶液中一定含NH₄⁺；生成的沉淀E是Fe（OH）₃；與堿反應生成的氣體D為NH₃；溶液F通入過量二氧化碳生成沉淀，判斷溶液H中含有AlO₂^-；證明原溶液中一定含有Al³⁺；沉淀H為Al（OH）₃；原溶液中一定含有Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；一定不含Ba²⁺、CO₃^2-、SiO₃^2-、NO₃^-；可能含有的Fe³⁺；用KSCN溶液可檢驗是否含有Fe³⁺。
（2）溶液F加入過量的CO₂得到的溶液I，一定含有生成的NaHCO₃、第①②步剩余和生成的NaNO₃和Ba(NO₃)₂。
（3）①為Ba²⁺與SO₄²?反應、NO₃?和H⁺氧化Fe²⁺；②NaOH與NH₄⁺和Fe³⁺反應；③為Fe(OH)₃與HCl的反應；④為CO₂、H₂O與AlO₂^-生成Al(OH)₃的反應，所以符合“強酸制弱酸”反應為④。
（4）步驟①中生成氣體A為NO₃?、H⁺氧化Fe²⁺，配平可得離子方程式：)3Fe^2＋+NO₃^-+4H^＋=3Fe^3＋+NO↑+2H₂O 。