Question

【題目】霧霾嚴重影響人們的生活與健康，某地區(qū)的霧霾中可能含有如下離子中的若干種：NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl－、NO3－、CO32－ 、SO42－．某同學(xué)收集了該地區(qū)的霧霾，經(jīng)必要的預(yù)處理后得到試樣溶液，設(shè)計并完成如下實驗：

試回答下列問題：

（1）實驗①中加入稀鹽酸后，有無色氣體A生成，溶液B依然澄清，且溶液中陰離子種類不變，據(jù)此可知原溶液中一定不含__________。（填離子符號）

（2）實驗①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

（3）實驗②中逐滴加入碳酸氫鈉溶液，立即有氣泡產(chǎn)生，一段時間后又有沉淀出現(xiàn)，這時的離子方程式為_______________________________________________ 。

（4）氣體F的成分為______________。（填化學(xué)式）

（5）根據(jù)實驗③現(xiàn)象該同學(xué)認為原溶液中一定含有SO42－，有其他同學(xué)認為其結(jié)論不合理，又進行了后續(xù)實驗 ④，最終確認原溶液中含有SO42－，試寫出實驗④可行的操作方法及現(xiàn)象________________。

Answer 1

【答案】CO32-3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OFe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑NH3向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-

【解析】

（1）實驗①中加入稀鹽酸后，有無色氣體A生成，該氣體可能為CO2或NO，由于鹽酸過量且反應(yīng)后溶液中陰離子種類不變，則生成的氣體為NO，溶液中一定含有Fe2+、Cl-、NO3-，且NO3-過量；根據(jù)離子共存可知一定不存在CO32-，故答案為：CO32-；
（2）實驗①中亞鐵離子與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵和一氧化氮和水，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案為：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
（3）實驗①加入足量鹽酸，則溶液B中含有過量的氫離子，加入碳酸氫鈉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：H++HCO3-=H2O+CO2↑；溶液B中還含有Fe3+，氫離子反應(yīng)完全后，鐵離子與碳酸氫根離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體，反應(yīng)的離子方程式為：Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；故答案為：Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；

（4）溶液D中加入足量Ba（OH）2溶液加熱后生成氣體F、沉淀G和溶液H，氣體F為NH3，由于實驗②中NaHCO3足量，則沉淀G中一定含有BaCO3，可能含有BaSO4，故答案為：NH3；

（5）由于實驗②中NaHCO3足量，則實驗③的沉淀G中一定含有沉淀BaCO3，不能確定是否含有BaSO4，需要進行后續(xù)實驗④，可向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-，答：向沉淀G中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，則證明原溶液中含有SO42-。