Question

【題目】霧霾嚴重影響人們的生活與健康，某地區的霧霾中可能含有如下離子中的若干種：NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl－、NO3－、CO32－ 、SO42－．某同學收集了該地區的霧霾，經必要的預處理后得到試樣溶液，設計并完成如下實驗：

試回答下列問題：

（1）實驗①中加入稀鹽酸后，有無色氣體A生成，溶液B依然澄清，且溶液中陰離子種類不變，據此可知原溶液中一定不含__________。（填離子符號）

（2）實驗①中發生反應的離子方程式為__________________________________________。
（3）實驗②中逐滴加入碳酸氫鈉溶液，立即有氣泡產生，一段時間后又有沉淀出現，這時的離子方程式為_______________________________________________ 。

（4）氣體F的成分為______________。（填化學式）

（5）根據實驗③現象該同學認為原溶液中一定含有SO42－，有其他同學認為其結論不合理，又進行了后續實驗 ④，最終確認原溶液中含有SO42－，試寫出實驗④可行的操作方法及現象________________。

Answer 1

【答案】CO32-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OFe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑NH3向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-

【解析】

(1)實驗①中加入稀鹽酸后，有氣體A生成，該氣體可能為CO2或NO，由于稀鹽酸足量且反應后溶液中陰離子種類不變，則原溶液中一定不含有CO32－，一定含有Cl－，氣體A為NO，故原溶液中一定含有Cl－、Fe2＋、NO3－，一定不含有CO32－。

(2)實驗①加入足量稀鹽酸，二價鐵離子和硝酸根發生氧化還原反應，生成一氧化氮，離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。

(3)實驗①加入足量稀鹽酸，溶液B中含有過量的H＋，則加入NaHCO3溶液后發生反應的離子方程式為H＋＋HCO3-=CO2↑＋H2O。溶液B中還含有Fe3＋，H＋反應完后，Fe3＋與HCO3-發生相互促進的水解反應，離子方程式為Fe3＋＋3 HCO3-=3CO2↑＋Fe(OH)3↓。

(4)溶液D中加入足量Ba(OH)2溶液加熱后生成氣體F、沉淀G和溶液H，氣體F為NH3。

(5)由于實驗②中NaHCO3過量，故沉淀G中一定含有BaCO3，不能確定沉淀G中是否含有BaSO4，需要進行后續實驗④，即向沉淀G中加入足量的稀鹽酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-。