Question

18．某強酸性溶液X可能含有Ba²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一種或幾種，取該溶液進行連續(xù)實驗，實驗過程如圖：

根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）上述離子中，溶液X中除H⁺外還肯定含有的離子是Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，不能確定是否含有的離子是Fe³⁺、Cl^-．
（2）寫出生成A的離子方程式：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．
（3）1.0mol/L的E溶液與2.0mol/LF溶液等體積混合完全反反應(yīng)后，溶液中各離子的濃度大小關(guān)系為c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）假設(shè)測定A、F、I均為0.10mol，50mL X溶液中n（H⁺）=0.40mol，當(dāng)沉淀C物質(zhì)的量大于0.70mol時，溶液X中還一定含F(xiàn)e³⁺．

Answer 1

分析 強酸性溶液中一定不會存在CO₃^2-和SO₃^2-離子，加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO₄沉淀，說明溶液中含有SO₄^2-離子，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，說明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子；溶液B中加入過量NaOH溶液，生成氣體F，則F為NH₃，說明溶液中含有NH₄⁺離子；
溶液H中溶于CO₂氣體，生成沉淀I，則I為Al（OH）₃，H為NaAlO₂，說明溶液中含有Al³⁺離子；溶液中含有Fe²⁺離子，就一定不含NO₃^-離子，含有SO₄^2-離子就一定不含Ba²⁺離子，不能確定是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，以此解答．

解答 解：（1）在強酸性溶液中一定不會存在CO₃^2-和SO₃^2-離子，加入過量硝酸鋇生成沉淀，則該沉淀為BaSO₄沉淀，說明溶液中含有SO₄^2-離子，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，說明溶液中含有還原性離子，一定為Fe²⁺離子，溶液B中加入過量NaOH溶液，生成氣體F，則F為NH₃，說明溶液中含有NH₄⁺離子，溶液H中溶于CO₂氣體，生成沉淀I，則I為Al（OH）₃，H為NaOH和NaAlO₂，說明溶液中含有Al³⁺離子，溶液中含有Fe²⁺離子，就一定不含NO₃^-離子，含有SO₄^2-離子就一定不含Ba²⁺離子，不能確定是否含有的離子Fe³⁺和Cl^-，一定不含有CO₃^2-、SO₃^2-；
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、Cl^-；
（2）A為NO，生成A反應(yīng)的離子方程式為3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，
故答案為：3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
（3）1.0mol/L的E溶液與2.0mol/LF溶液等體積混合完全反反應(yīng)后，生成NH₄NO₃，且溶液中還存在等量的NH₃．H₂O，NH₃．H₂O電離為主，溶液顯堿性，則離子濃度大小為c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：c（NH₄⁺）＞c（NO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）A、F、I均為0.1mol，100mLX溶液中n（H⁺）=0.4mol，根據(jù)反應(yīng)3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知亞鐵離子為0.3mol，根據(jù)溶液電中性可知：n（H⁺）+2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=2n（SO₄^2-），
n（SO₄^2-）=$\frac{0.4+2×0.3+3×0.1+0.1}{2}$=0.7mol，當(dāng)沉淀C物質(zhì)的量＞0.7mol時一定含有Fe³⁺離子，反之，含有Cl^-離子，
故答案為：Fe³⁺．

點評 本題考查無機物的推斷及常見離子的檢驗，為高頻考點，把握發(fā)生的反應(yīng)、常見離子的檢驗為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾椋�注意A、I為推斷的突破口，題目難度不大．