Question

15．某強(qiáng)酸性溶液X，可能含有Al³⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、SiO₃^2-、NO₃^-中的一種或幾種離子，取該溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其現(xiàn)象及轉(zhuǎn)化如圖．反應(yīng)過(guò)程中有一種氣體是紅棕色．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）沉淀K為Al（OH）₃，由強(qiáng)酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在的離子有CO₃^2-、SiO₃^2-．
（2）溶液X中，關(guān)于NO₃^-的判斷一定正確的是b．
a．一定有    b．一定沒(méi)有    c．可能有
（3）產(chǎn)生氣體A的離子方程式為3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（4）轉(zhuǎn)化⑥發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象為紅褐色沉淀溶解，溶液變黃色．
（5）轉(zhuǎn)化④中產(chǎn)生H的離子方程式為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（6）若轉(zhuǎn)化③中，D、H₂O、O₂三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應(yīng)生成E，則反應(yīng)中D與0₂的物質(zhì)的量之比為4：1．
（7）對(duì)不能確定是否存在的離子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一種，根據(jù)現(xiàn)象即可判斷，該試劑最好是②．
①NaOH溶液 ②KSCN溶液  ③石蕊試劑  ④pH試紙 ⑤KMnO₄溶液
⑥氯水和KSCN的混合溶液．

Answer 1

分析 某強(qiáng)酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸鋇溶液反應(yīng)生成沉淀C，則溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根離子反應(yīng)的Ba²⁺，C是BaSO₄；
酸性條件下硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸鋇產(chǎn)生氣體，則溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，A是NO；
溶液B中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，產(chǎn)生氣體F，則溶液中含有NH₄⁺，F(xiàn)是NH₃，產(chǎn)生沉淀，則溶液中存在Fe³⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，氫氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成FeCl₃，則J是FeCl₃，溶液H中通入過(guò)量二氧化碳生成沉淀，則溶液中存在Al³⁺，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃；
A是NO，則D是NO₂，二氧化氮化和水反應(yīng)生成硝酸和NO，則E是HNO₃，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，則I是NH₄NO₃．

解答 解：強(qiáng)酸性溶液X，則溶液中不存在弱酸根離子CO₃^2-、SiO₃^2-，溶液和硝酸鋇溶液反應(yīng)生成沉淀C，則溶液呈存在SO₄^2-，不存在和硫酸根離子反應(yīng)的Ba²⁺，C是BaSO₄；
酸性條件下硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，所以溶液中Fe²⁺和NO₃^-不能共存，加入硝酸鋇產(chǎn)生氣體，則溶液中存在Fe²⁺，不存在NO₃^-，A是NO；
溶液B中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，產(chǎn)生氣體F，則溶液中含有NH₄⁺，F(xiàn)是NH₃，產(chǎn)生沉淀，則溶液中存在Fe³⁺，沉淀G是Fe（OH）₃，氫氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成FeCl₃，則J是FeCl₃，溶液H中通入過(guò)量二氧化碳生成沉淀，則溶液中存在Al³⁺，沉淀K是Al（OH）₃，溶液L是NaHCO₃；
A是NO，則D是NO₂，二氧化氮化和水反應(yīng)生成硝酸和NO，則E是HNO₃，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，則I是NH₄NO ₃，
（1）K是Al（OH）₃，由強(qiáng)酸性條件即可判斷溶液X中一定不存在弱酸根離子，所以不存在的離子有CO₃^2-、SiO₃^2-，故答案為：Al（OH）₃；CO₃^2-、SiO₃^2-；
（2）強(qiáng)酸性溶液中硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，如果存在硝酸根離子，則不存在亞鐵離子，加入硝酸鋇溶液時(shí)不能產(chǎn)生氣體，所以溶液X中一定沒(méi)有NO₃^-，故選b；
（3）亞鐵離子和硝酸反應(yīng)生成鐵離子、一氧化氮和水，離子反應(yīng)方程式為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（4）轉(zhuǎn)化⑥發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象為紅褐色沉淀溶解，溶液變黃色，故答案為：紅褐色沉淀溶解，溶液變黃色；
（5）鋁離子和過(guò)量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（6）若轉(zhuǎn)化③中，NO₂、H₂O、O₂三種物質(zhì)恰好發(fā)生化合反應(yīng)生成HNO₃，該反應(yīng)方程式為4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，則反應(yīng)中D與O₂的物質(zhì)的量之比為4：1，故答案為：4：1；
（7）溶液中鐵離子是否存在不能確定，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液，所以可以用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)，故選②．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子的推斷，根據(jù)物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)的特殊現(xiàn)象結(jié)合離子共存來(lái)分析解答，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)溶液和硝酸鋇反應(yīng)生成氣體確定溶液中存在亞鐵離子，為解答本題的易錯(cuò)點(diǎn)，熟練掌握離子共存的條件，靈活運(yùn)用知識(shí)解答，題目難度中等．