Question

6．常溫下，pH=1的某溶液A中含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、I^-、SO₄^2-中的幾種，且各離子濃度均為0.1mol/L，現(xiàn)取該溶液進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示：

回答下列問題：
（1）溶液A中一定不存在的陰離子有CO₃^2-
（2）生成沉淀甲和沉淀乙的離子方程式分別為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓和Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
（3）氣體乙的結(jié)構(gòu)式為
（4）生成氣體丙的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
若實(shí)驗(yàn)消耗Cu144g，則最多生成氣體丁的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為33.6L．

Answer 1

分析 由溶液pH=1可知溶液為酸性溶液，溶液中存在大量氫離子，可以排除CO₃^2-；
溶液A中加過量（NH₄）₂CO₃，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀只能為氫氧化鋁，可以排除Fe²⁺、Fe³⁺，溶液含有一定有Al³⁺；
溶液乙加銅和濃硫酸能產(chǎn)生氣體丙，丙在空氣中變成紅棕色，則丙為NO，原溶液中有NO₃^-，強(qiáng)酸性溶液中含有NO₃^-，則一定不存在具有還原性的離子：Fe²⁺、I^-；
銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，氨氣分子中每個(gè)H原子和N原子共用一對(duì)電子；
最后根據(jù)電荷守恒得原溶液中含有H⁺、NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2-、Cl^-五種離子．

解答 解：由溶液pH=1可知溶液為酸性溶液，溶液中存在大量氫離子，可以排除CO₃^2-；
溶液A中加過量（NH₄）₂CO₃，產(chǎn)生白色沉淀，白色沉淀只能為氫氧化鋁，可以排除Fe²⁺、Fe³⁺，溶液含有一定有Al³⁺；
溶液乙加銅和濃硫酸能產(chǎn)生氣體丙，丙在空氣中變成紅棕色，則丙為NO，原溶液中有NO₃^-，強(qiáng)酸性溶液中含有NO₃^-，則一定不存在具有還原性的離子：Fe²⁺、I^-；
最后根據(jù)電荷守恒得原溶液中含有H⁺、NO₃^-、Al³⁺、SO₄^2- Cl^-五種離子．
（1）通過以上分析知，溶液A中一定不存在的陰離子有CO₃^2-，故答案為：CO₃^2-；
（2）沉淀甲是鋁離子和碳酸根離子的雙水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳，生成沉淀乙是鋇離子和碳酸根離子、硫酸根離子的反應(yīng)，二者離子方程式分別為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓和Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑；Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓和Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）銨根離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，氨氣分子中每個(gè)H原子和N原子之間共用一對(duì)電子，其結(jié)構(gòu)式為，故答案為：；    
（4）酸性條件下，銅和硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅離子和NO，離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得V（NO）=$\frac{\frac{144g}{64g/mol}×2}{3}$×22.4L/mol=33.6L，
故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；33.6L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，明確離子性質(zhì)及離子之間反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，根據(jù)某些物質(zhì)特殊性進(jìn)行推斷，熟練掌握轉(zhuǎn)移電子守恒的有關(guān)計(jì)算，題目難度不大．