Question

2．某強酸性溶液X，可能含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一種或幾種離子，取該溶液進行連續(xù)實驗，實驗過程如下：

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）寫出反應②的離子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（3）通�？梢岳�用KClO在一定條件下氧化G來制備一種新型、高效、多功能水處理劑K₂FeO₄．請寫出制備過程中的離子方程式3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═3Cl^-+2FeO₄^2-+5H₂O．
（4）假設測定A、F、I均為0.1mol，10mLX溶液中n（H⁺）=0.4mol，當沉淀C物質的量等于0.8mol時，溶液X中還一定含有Fe³⁺．

Answer 1

分析 強酸性溶液中一定不會存在CO₃^2-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，得到沉淀G為Fe（OH）₃，溶液H中通入過量CO₂氣體，生成沉淀I，則I為Al（OH）₃，H為NaAlO₂，J為NaHCO₃，說明溶液中含有Al³⁺離子，溶液中含有Fe²⁺離子，強酸性條件下一定不含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^-，以此來解答．

解答 解：強酸性溶液中一定不會存在CO₃^2-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，得到沉淀G為Fe（OH）₃，溶液H中通入過量CO₂氣體，生成沉淀I，則I為Al（OH）₃，H為NaAlO₂，J為NaHCO₃，說明溶液中含有Al³⁺離子，溶液中含有Fe²⁺離子，強酸性條件下一定不含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^-．
（1）由上述分析可知，一定含有Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-，不能確定含F(xiàn)e³⁺、Cl^-，
故答案為：Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、SO₄^2-；Fe³⁺、Cl^-；
（2）反應②的離子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）Fe（OH）₃和次氯酸反應獲得高鐵酸鉀的方程式為：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═3Cl^-+2FeO₄^2-+5H₂O，
故答案為：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═3Cl^-+2FeO₄^2-+5H₂O；
（4）A、F、I均為0.1mol，10mLX溶液中n（H⁺）=0.4mol，根據(jù)反應3Fe²⁺+NO₃^-+4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知n（Fe²⁺）=0.3mol，由上述可知n（NH₄⁺）=0.1mol，n（Al³⁺）=0.1mol，n（BaSO₄）=0.8mol，
根據(jù)溶液電中性可知：n（H⁺）+2n（Fe²⁺）+3n（Al³⁺）+n（NH₄⁺）=1.4mol＜2n（SO₄^2-）=1.6mol，故一定含有Fe³⁺離子，另外溶液中還可能含有Cl^-離子，
故答案為：Fe³⁺．

點評 本題考查無機物推斷、離子共存，題目具有一定難度，側重考查學生分析推理能力，要緊扣反應現(xiàn)象推斷離子存在的可能性，（4）為易錯點題，注意溶液電中性的利用．