Question

10．某稀溶液含下列離子中的4種，且各種離子的物質(zhì)的量均為0.01mol
陽(yáng)離子 K⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Fe³⁺
陰離子 OH^-、CO₃^2-、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-
若向原溶液中加入足量的鹽酸，只有一種氣體生成，且在空氣中會(huì)迅速變?yōu)榧t棕色．向原溶液中加入Ba（NO₃）₂后產(chǎn)生沉淀，過(guò)濾，加入HNO₃酸化的AgNO₃后無(wú)白色沉淀生成．
（1）溶液中一定不 （填“一定”，“一定不”，“可能”）含有CO₃^2-，理由是根據(jù)后續(xù)現(xiàn)象，已經(jīng)確定有Fe²⁺，而Fe²⁺與CO₃^2-不能大量共存（或向原溶液中加入鹽酸只產(chǎn)生一種氣體NO，沒有CO₂，所以沒有CO₃^2-）
（2）將溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)看到的現(xiàn)象是透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，火焰為紫色
（3）寫出生成的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色的化學(xué)方程式2NO+O₂═2NO₂
（4）原溶液中陰離子為NO₃^-、SO₄^2-，陽(yáng)離子為K⁺、Fe²⁺
（5）向原溶液中加入足量的鹽酸，有無(wú)色氣體生成的離子方程式為3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 向溶液中加入足量的鹽酸，只有一種氣體生成，且在空氣中會(huì)迅速變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明產(chǎn)生氣體為NO，沒有CO₃^2-，原溶液中一定存在Fe²⁺、NO₃^-，酸性環(huán)境下生成的一氧化氮；向原溶液中加入Ba（NO₃）₂后產(chǎn)生沉淀，過(guò)濾，加入HNO₃酸化的AgNO₃后無(wú)白色沉淀生成，則有SO₄^2-，無(wú)Cl^-；若只含有SO₄^2-和NO₃^-，F(xiàn)e²⁺，三者的物質(zhì)的量均為0.01mol，而溶液中含有4種離子，則不滿足電荷守恒，所以還含有鉀離子，所以含有的4種離子為：NO₃^-、SO₄^2-；Fe²⁺、K⁺，根據(jù)以上分析進(jìn)行解答各題．

解答 解：向溶液中加入足量的鹽酸，只有一種氣體生成，且在空氣中會(huì)迅速變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明產(chǎn)生氣體為NO，沒有CO₃^2-，原溶液中一定存在Fe²⁺、NO₃^-，酸性環(huán)境下生成的一氧化氮；向原溶液中加入Ba（NO₃）₂后產(chǎn)生沉淀，過(guò)濾，加入HNO₃酸化的AgNO₃后無(wú)白色沉淀生成，則有SO₄^2-，無(wú)Cl^-；若只含有SO₄^2-和NO₃^-，F(xiàn)e²⁺，三者的物質(zhì)的量均為0.01mol，而溶液中含有4種離子，則不滿足電荷守恒，所以還含有鉀離子，含有的4種離子為：NO₃^-、SO₄^2-；Fe²⁺、K⁺，
（1）根據(jù)以上分析可知，溶液中一定不存在CO₃^2-，原因?yàn)楦鶕?jù)后續(xù)現(xiàn)象，已經(jīng)確定有Fe²⁺，而Fe²⁺與CO₃^2-不能大量共存（或向原溶液中加入鹽酸只產(chǎn)生一種氣體NO，沒有CO₂，所以沒有CO₃^2-），
故答案為：一定不；根據(jù)后續(xù)現(xiàn)象，已經(jīng)確定有Fe²⁺，而Fe²⁺與CO₃^2-不能大量共存（或向原溶液中加入鹽酸只產(chǎn)生一種氣體NO，沒有CO₂，所以沒有CO₃^2-）；
（2）根據(jù)上述分析，溶液中一定含有鉀離子，故焰色反應(yīng)看到的現(xiàn)象是透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，火焰為紫色，
故答案為：透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，火焰為紫色；
（3）NO遇到氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，反應(yīng)為2NO+O₂═2NO₂，
故答案為：2NO+O₂═2NO₂；
（4）根據(jù)分析可知，溶液中一定存在的陰離子為：NO₃^-、SO₄^2-；一定存在的陽(yáng)離子為：K⁺、Fe²⁺，
故答案為：NO₃^-、SO₄^2-；K⁺、Fe²⁺；
（5）向原溶液中加入足量的鹽酸，有無(wú)色氣體為一氧化氮，反應(yīng)離子方程式為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了離子性質(zhì)的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)方案的推斷和分析判斷，為高頻考點(diǎn)，注意把握離子共存和離子變化特征，元素守恒和溶液中電荷守恒的計(jì)算應(yīng)用是判斷的關(guān)鍵，題目難度中等．