Question

8．某溶液X中大量存在的離子只有中H⁺、K⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-的一種或幾種．取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（氣體體積均已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）
根據(jù)以上信息．回答下列問(wèn)題：
（1）溶液中一定不存在的離子有：CO₃^2-、SO₃^2-不能確定的離子有K⁺、Cl^-
（2）寫(xiě)出反應(yīng)②中生成的氣體F遇氯氣產(chǎn)生白煙化學(xué)方程式：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl．
（3）X溶液中含有（填“含有”或“不含有”）H⁺，理由是硝酸根離子、亞鐵離子只有在酸性環(huán)境下才會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成鐵離子以及一氧化氮?dú)怏w．

Answer 1

分析 加入過(guò)量硝酸鋇生成沉淀，說(shuō)明溶液中含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-中的至少一種，生成氣體A，A連續(xù)氧化生成D和E，則A為NO，D為NO₂，E為HNO₃，說(shuō)明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子，一定含有H⁺，所以一定不含有CO₃^2-、SO₃^2-，溶液B中加入氫氧化鈉產(chǎn)生紅褐色的沉淀一定是氫氧化鐵沉淀，鐵離子可以是亞鐵離子氧化來(lái)的，還可以原來(lái)溶液中存在鐵離子，產(chǎn)生的氣體一定是氨氣，說(shuō)明一定含有銨根離子．據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：加入過(guò)量硝酸鋇生成沉淀，說(shuō)明溶液中含有CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-中的至少一種，生成氣體A，A連續(xù)氧化生成D和E，則A為NO，D為NO₂，E為HNO₃，產(chǎn)生的224mL氣體是NO，物質(zhì)的量是0.01mol，說(shuō)明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子，一定含有H⁺，所以一定不含有CO₃^2-、SO₃^2-，溶液B中加入氫氧化鈉產(chǎn)生紅褐色的沉淀一定是氫氧化鐵沉淀，沉淀的質(zhì)量是3.21g，所以根據(jù)鐵元素守恒，鐵離子的物質(zhì)的量是0.03mol，根據(jù)電子守恒，亞鐵離子被硝酸氧化，得到0.01molNO，被氧化的亞鐵離子物質(zhì)的量是0.03mol，所以鐵離子是亞鐵離子氧化來(lái)的，一定不含鐵離子，產(chǎn)生的氣體一定是氨氣，說(shuō)明一定含有銨根離子，此外鉀離子和氯離子是否存在無(wú)法判斷．
（1）溶液中一定不存在的離子有：CO₃^2-、SO₃^2-，不能確定的離子有K⁺、Cl^-，故答案為：CO₃^2-、SO₃^2-；K⁺、Cl^-；
（2）寫(xiě)出反應(yīng)②中生成的氣體F是氨氣，遇氯氣產(chǎn)生白煙化學(xué)方程式為：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl，故答案為：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl；
（3）溶液含有氫離子，因?yàn)橄跛岣�離子、亞鐵離子只有在酸性環(huán)境下才會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成鐵離子以及一氧化氮?dú)怏w，故答案為：存在；硝酸根離子、亞鐵離子只有在酸性環(huán)境下才會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成鐵離子以及一氧化氮?dú)怏w．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別，屬于中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，難度較大，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)習(xí)效率，要依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng)來(lái)判斷、推理、驗(yàn)證．