Question

（16分）某強酸性溶液X含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一種或幾種，取該溶液進行連續實驗，實驗內容如下：

根據以上信息，回答下列問題：
(1)上述離子中，溶液X中除H^＋外還肯定含有的離子是                                ，不能確定是否含有的離子(Q)是              ，若要確定該Q(若不止一種，可任選一種)不存在，最可靠的化學方法是                                  。
(2)沉淀G的化學式為            。
(3)寫出有關離子方程式：①中生成A                            。
②                                                       。
(4)假設測定A、F、I均為0.01mol，10mL X溶液中n(H^＋)＝0.04mol，當沉淀C物質的量(填“＜”、“＝”或“＞”某個值)                 ，表明Q離子一定是        。(若不止一種可能，填對一種情況即可)

Answer 1

（16分）（1）Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；     Fe³⁺ 、Cl^－；
取少量X溶液放在試管中，加入幾滴KSCN，溶液不變紅色說明無Fe³⁺；或者取少量B溶液放在試管中，加入幾滴AgNO₃溶液，無白色沉淀說明無Cl^－(只要答對一種即可得分，但必須強調取X溶液或B溶液，沒取或取錯不得分) (其它合理答案也可)
（2）Fe(OH)₃
（3）3Fe^2＋+NO₃^－+4H^＋＝3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；    AlO₂^－+CO₂+2H₂O＝Al(OH)₃↓+HCO₃^－
（4）＞0.07mol，Fe³⁺或者＜0.07mol，Cl^－(只要寫出一種即可得分)

強酸性溶液，所以一定沒有CO₃^2-、SO₃^2-。氣體A應該是NO，所以D是NO₂，E是硝酸。這說明溶液中應該含有還原性離子，所以一定含有Fe^2＋。C是硫酸鋇沉淀，則溶液中含有SO₄^2-，所以沒有Ba²⁺。B和氫氧化鈉反應，有F氣體生成，所以一定含有NH₄⁺。沉淀G是氫氧化鐵，溶液H和CO₂反應，又產生沉淀，則沉淀應該是氫氧化鋁，所以溶液中含有Al³⁺。其中Fe³⁺、Cl^-無法確定。
（1）檢驗鐵離子一般用KSCN溶液，氯離子一般用硝酸銀溶液。
（4）A、F、I均為0.01mol，則根據方程式3Fe^2＋+NO₃^－+4H^＋＝3Fe³⁺+NO↑+2H₂O可知，亞鐵離子是0.03mol。氨氣是0.01mol，則NH₄⁺是0.01mol。氫氧化鋁是0.01mol，則Al³⁺是0.01mol。如果氫離子是0.04mol，溶液中陰離子只有SO₄^2-，則根據電荷守恒可知，SO₄^2-的物質的量是0.07mol。沉淀C是硫酸鋇，所以如果硫酸鋇的物質的量大于0.07mol，則溶液中一定含有鐵離子；如果小于0.07mol，則一定含有氯離子。