Question

【題目】某強(qiáng)酸性溶液含有Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、：CO32-、SiO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一種或幾種，取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)（氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）如下

（1）步驟①中生成氣體的離子方程式：________________________。

（2）步驟②生成沉淀Ⅰ的離子方程式：________________________。

（3）一般用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)溶液中是否存在______離子，請(qǐng)寫(xiě)出涉及的離子方程式：__________________；請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)溶液中是否存在：__________________。

（4）溶液中______（填“含”或“不含”），______（若填不含，則不需計(jì)算）

（5）通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，溶液中除外，一定存在的離子是____________；一定不存在的離子是____________。

（6）若測(cè)得溶液中，則溶液中______。

Answer 1

【答案】3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3- Fe2+ 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 取樣，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀，若出現(xiàn)白色沉淀，則含有Cl- 含 1 Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl- CO32-、SiO32-、NO3- 14.5

【解析】

強(qiáng)酸性溶液中一定不含CO32-、SiO32-，NO3-與Fe2+不能同時(shí)存在；由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，X溶液中加入過(guò)量硝酸鋇溶液，反應(yīng)生成氣體、沉淀和溶液，則溶液中一定含還原性離子Fe2+，不含NO3-，則氣體A為NO、D為NO2、E為HNO3，溶液B中一定含有Fe3+，由得失電子數(shù)目守恒可知，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為0.03mol；沉淀C為硫酸鋇，則溶液中一定含SO42-，由硫酸鋇的質(zhì)量可知溶液中SO42-的物質(zhì)的量為0.02mol；B溶液和過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生成氣體、沉淀和溶液則原溶液中一定含NH4+，生成的沉淀G是Fe（OH）3，氣體F為NH3，由NH3的體積可知溶液中NH4+的物質(zhì)的量為0.015mol，由Fe（OH）3的質(zhì)量可知溶液B中Fe3+的物質(zhì)的量為0.04mol，則原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量為0.01mol；由溶液H通入過(guò)量二氧化碳生成沉淀可知溶液H中含有AlO2-，則原溶液中一定含有Al3+，沉淀J為Al（OH）3，由Al（OH）3的質(zhì)量可知溶液B中Al3+的物質(zhì)的量為0.01mol；由電荷守恒可知，原溶液中一定含有Cl-，綜上可知，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-。

（1）步驟①的反應(yīng)為為在強(qiáng)酸性溶液中加入過(guò)量硝酸鋇，鋇離子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，亞鐵離子具有還原性，硝酸具有氧化性，酸性條件下，亞鐵離子與硝酸根發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子、一氧化氮和水，則生成一氧化氮的離子方程式為3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；

（2）步驟②的反應(yīng)為過(guò)量二氧化碳和偏鋁酸鈉容易的反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案為：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；

（3）鐵氰化鉀溶液與亞鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；檢驗(yàn)溶液B中是否含有Cl-，應(yīng)選用酸化的硝酸銀溶液，具體操作為取樣，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀，若出現(xiàn)白色沉淀，則含有Cl-，故答案為：Fe2+；3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；取樣，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀，若出現(xiàn)白色沉淀，則含有Cl-；

（4）由題意NO的體積為224mL，則由由得失電子數(shù)目守恒可知，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量為0.03mol，由Fe（OH）3的質(zhì)量為4.28g，可知溶液B中Fe3+的物質(zhì)的量為0.04mol，則原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量為0.01mol，物質(zhì)的量濃度為1mol/L，故答案為：含；1；

（5）通過(guò)上述分析可知，溶液中除H+外，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-，故答案為：Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-；CO32-、SiO32-、NO3-；

（6）通過(guò)上述分析可知，原溶液中含有0.01molAl3+、0.015molNH4+、0.03molF2+、0.02molSO42-、0.01molFe3+，若溶液中c（H+）為5 mol/L，H+的物質(zhì)的量為0.05mol，由電荷守恒可知n（Cl-）=0.01mol×3+0.015mol×1+0.03mol×2+0.01mol×3+0.05×1—0.02mol×2=0.145mol，則c（Cl-）為14.5 mol/L，故答案為：14.5。