Question

【題目】某強酸性溶液X，含有Ba2+、Al3+、SiO32－、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32－、SO42－、NO3－中的一種或幾種離子，取溶液進行連續實驗，能實現如下轉化：

依據以上信息，回答下列問題：

（1）上述離子中，溶液X中肯定含有的是：_______________；不能肯定的是：_________________。對不能確定是否存在的離子，可以另取X溶液于一支試管中，選擇下列試劑中的一種加入X溶液中，根據現象就可判斷，則該試劑是：___________。（選填：①NaOH溶液，②酚酞試劑，③石蕊試劑，④pH試紙，⑤KSCN溶液，⑥KMnO4溶液）

（2）氣體F的化學式為：_______________，沉淀G的化學式為：_____________，沉淀K的化學式為：____________，實驗中，可以觀察到反應②的現象是：________________。

（3）寫出步驟①所有發生反應的離子方程式_________________、__________________。

（4）要使步驟③中，D、H2O、O2三種物質恰好發生化合反應，則D、H2O、O2物質的量之比是：______________________。

Answer 1

【答案】 Fe2＋、Al3＋、SO42－、NH4＋ 、Fe3+ ⑤ NH3 Fe(OH)3 Al(OH)3 氣體由無色變紅棕色（棕黃色） Ba2++SO42-=BaSO4↓ 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O 4:2:1

【解析】本題考查離子檢驗和共存，因為溶液顯強酸性，因此SiO32－、CO32－一定不能存在，NO3－在酸性條件下具有強氧化性，不能與Fe2＋大量共存，因此Fe2＋和NO3－只能存在一種，或都不存在，溶液X中加入過量的Ba(NO3)2溶液，產生氣體A，因為NO3－在酸性條件下具有強氧化性，因此溶液X中含有還原性離子，即含有Fe2＋，則原溶液中不含有NO3－，氣體A為NO，氣體D為NO2，溶液E為HNO3，加入Ba(NO3)2溶液，產生沉淀C，沉淀C為SO42－，則原溶液中不含有Ba2＋，溶液B中加入NaOH溶液并加熱，有氣體F產生，氣體F為NH3，原溶液中含有NH4＋，沉淀G是Fe(OH)3，溶液H中通入過量CO2，有沉淀產生，沉淀K為Al(OH)3，說明原溶液中有Al3＋，（1）根據上述分析，原溶液中一定存在的離子是Fe2＋、Al3＋、SO42－、NH4＋，一定不存在的離子是Ba2＋、SiO32－、CO32－、NO3－，可能存在離子是Fe3＋，檢驗Fe3＋一般用KSCN溶液，如果溶液變紅，說明含有Fe3＋，否則不含有，故⑤正確；（2）根據上述分析，氣體F為NH3，沉淀G為Fe(OH)3，沉淀K為Al(OH)3，反應②為2NO＋O2=2NO2，NO為無色氣體，NO2為紅棕色氣體，現象是無色氣體變為紅棕色氣體；（3）反應①發生的離子反應方程式為Ba2＋+SO42－=BaSO4↓，3Fe2＋+NO3－+4H＋=3Fe3＋+NO↑+2H2O ；（4）發生4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，因此NO2、H2O、O2的物質的量之比為4：2：1。