Question

某強(qiáng)酸性溶液X中可能含有Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₂^-中的若干種，某同學(xué)為了確認(rèn)其成分，取X溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程及產(chǎn)物如圖：下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A、X中肯定存在Na⁺、Fe²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、SO₄^2-
• B、氣體F經(jīng)催化氧化可直接生成氣體D
• C、沉淀C一定是BaSO₄、沉淀G一定是Fe（OH）₃、沉淀I一定是Al（OH ）₃
• D、X中不能確定的離子是 Al³⁺、Na⁺、K⁺和Cl^-

Answer 1

分析：①強(qiáng)酸性溶液中CO₃^2-、SO₃^2-、NO₂^-不能存在；②X溶液中加入過量Ba（NO₃）₂溶液生成沉淀C是BaSO₄，說明有SO₄^2-存在；硝酸被還原生成氣體A為NO，說明有還原劑Fe²⁺存在，（即3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O）．③溶液B加入過量NaOH溶液，生成的沉淀G為Fe（OH）₃；生成的氣體F為NH₃，說明有NH₄⁺存在．④溶液H通入CO₂生成沉淀I，由于前面加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，引入了大量Ba²⁺，所以沉淀I中一定有BaCO₃，又由于前面不能確定溶液X中是否存在A1³⁺，所以這里也不能確定沉淀I中有A1（OH）₃；溶液J的焰色反應(yīng)呈黃色，說明溶液J中有Na⁺，但由于前面加入過量NaOH溶液，引入了較多的Na⁺，因此不能確定溶液X中是否存在Na⁺；因?yàn)檠嫔�黃色能掩蓋紫色焰色，所以不能確定溶液X中是否有K⁺；另外，上述實(shí)驗(yàn)過程還不能確定溶液X中是否存在C1^-．

解答：解：①強(qiáng)酸性溶液中CO₃^2-、SO₃^2-、NO₂^-不能存在；②X溶液中加入過量Ba（NO₃）₂溶液生成沉淀C是BaSO₄，說明有SO₄^2-存在；硝酸被還原生成氣體A為NO，說明有還原劑Fe²⁺存在，（即3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O）．③溶液B加入過量NaOH溶液，生成的沉淀G為Fe（OH）₃；生成的氣體F為NH₃，說明有NH₄⁺存在．④溶液H通入CO₂生成沉淀I，由于前面加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，引入了大量Ba²⁺，所以沉淀I中一定有BaCO₃，又由于前面不能確定溶液X中是否存在A1³⁺，所以這里也不能確定沉淀I中有A1（OH）₃；溶液J的焰色反應(yīng)呈黃色，說明溶液J中有Na⁺，但由于前面加入過量NaOH溶液，引入了較多的Na⁺，因此不能確定溶液X中是否存在Na⁺；因?yàn)檠嫔�黃色能掩蓋紫色焰色，所以不能確定溶液X中是否有K⁺；另外，上述實(shí)驗(yàn)過程還不能確定溶液X中是否存在C1^-．
A．X中肯定存在Na⁺、Fe²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-，Al³⁺不能確定，故A錯(cuò)誤；
B．氣體F經(jīng)催化氧化可直接生成氣體D，即氨的催化氧化反應(yīng)為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，故B正確；
C．沉淀I中一定有BaCO₃，又由于前面不能確定溶液X中是否存在A1³⁺，所以這里也不能確定沉淀I中有A1（OH）₃，故C錯(cuò)誤；
D．溶液J的焰色反應(yīng)呈黃色，說明溶液J中有Na⁺，故D錯(cuò)誤，
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見離子的檢驗(yàn)，如氨氣的檢驗(yàn)、鋁離子的檢驗(yàn)等，難度中等．