Question

5．某溶液X中含有H⁺、Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-中的幾種（除此以外，無其他大量存在的離子），針對該溶液進(jìn)行實驗，內(nèi)容如下：
①用潔凈的玻璃棒蘸取少量X溶液，點在pH試紙上，試紙呈紅色；
②取適量X溶液，加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，
并放出一種無色無味的氣體B；
③向溶液A中加入過量的NaOH溶液，微熱，放出一種刺激性氣味的
氣體C，同時產(chǎn)生紅褐色沉淀D，過濾得溶液F；
④向F溶液中通入過量的CO₂，有白色沉淀生成．
請回答：
（1）D的化學(xué)式為：Fe（OH）₃；
（2）檢驗氣體C的方法用濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)則為氨氣；
（3）步驟②中反應(yīng)的離子方程式為：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=NO↑+3Fe³⁺+4H₂O；步驟④中反應(yīng)的離子方程式為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）X溶液中一定含有的離子是H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Cl^-；不能確定是否含有的離子是Al³⁺、Fe³⁺，若要確定該離子Fe³⁺
（若不至一種，可任選一種）是否存在，最可靠的化學(xué)方法是取適量溶液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，說明含有Fe³⁺，否則沒有．

Answer 1

分析 用潔凈的玻璃棒蘸取少量X溶液，點在pH試紙上，試紙呈紅色，說明溶液顯酸性，溶液中含有H⁺，一定沒有CO₃^2-、SO₃^2-，NO₃^-和Fe²⁺只能有其中的一種，取適量X溶液，加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，并放出一種無色無味的氣體B，B只能為NO，說明溶液中一定沒有SO₄^2-和NO₃^-，則一定有唯一的陰離子Cl^-，含有還原性離子Fe²⁺，硝酸被亞鐵離子還原為無色無味的NO，向溶液A中加入過量的NaOH溶液，微熱，放出一種刺激性氣味的氣體C，氣體C為氨氣，同時產(chǎn)生紅褐色沉淀D，D為氫氧化鐵Fe（OH）₃，說明溶液中有NH₄⁺，可能含有Fe³⁺，向F溶液中通入過量的CO₂，有白色沉淀生成，說明溶液中含有Al³⁺，不能確定是否含有Al³⁺、Fe³⁺，據(jù)此分析．

解答 解：用潔凈的玻璃棒蘸取少量X溶液，點在pH試紙上，試紙呈紅色，說明溶液顯酸性，溶液中含有H⁺，一定沒有CO₃^2-、SO₃^2-，NO₃^-和Fe²⁺只能有其中的一種，取適量X溶液，加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，并放出一種無色無味的氣體B，B為NO，說明溶液中一定沒有SO₄^2-和NO₃^-，則一定有唯一的陰離子Cl^-，含有還原性離子Fe²⁺，硝酸被亞鐵離子還原為無色無味的NO，向溶液A中加入過量的NaOH溶液，微熱，放出一種刺激性氣味的氣體C，氣體C為氨氣，同時產(chǎn)生紅褐色沉淀D，D為氫氧化鐵Fe（OH）₃，過濾得溶液F，說明溶液中有NH₄⁺和Fe²⁺，可能含有Fe³⁺，向F溶液中通入過量的CO₂，有白色沉淀生成，說明溶液中含有Al³⁺，不能確定是否含有Al³⁺、Fe³⁺，
（1）紅褐色沉淀D，D為氫氧化鐵Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；
（2）氣體C為氨氣，檢驗氨氣可以用濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)則為氨氣，故答案為：用濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)則為氨氣；
（3）取適量X溶液，加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，得澄清透明的溶液A，并放出一種無色無味的氣體B，B只能為NO，硝酸被亞鐵離子還原為無色無味的NO，反應(yīng)的離子方程式為4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=NO↑+3Fe³⁺+4H₂O，步驟④中是過量二氧化碳與偏鋁酸根離子反應(yīng)生成氫氧化鋁程度和碳酸氫根離子，反應(yīng)的離子方程式為AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，故答案為：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=NO↑+3Fe³⁺+4H₂O；AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）溶液中一定含有的離子有H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Cl^-，不能確定是否含有Al³⁺、Fe³⁺，若要確定是否含有Fe³⁺，可以取適量溶液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，說明含有Fe³⁺，否則沒有，
故答案為：H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Cl^-；Al³⁺、Fe³⁺；Fe³⁺；取適量溶液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，說明含有Fe³⁺，否則沒有．

點評 本題考查了離子檢驗的實驗方法和反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷，熟練掌握離子共存的條件及離子性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．