Question

3．（1）有Fe²⁺、NO₃^-、Fe³⁺、NH₄⁺、H⁺和H₂O六種粒子，分別屬于同一氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物．
請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式8Fe²⁺+NO₃^-+10H⁺=8Fe³⁺+NH₄⁺+3H₂O．
（2）實(shí)驗(yàn)室用NaCl固體配制0.5mol/L的NaCl溶液500mL，有以下儀器；
①燒杯 ②100mL量筒 ③1000mL容量瓶④500mL容量瓶 ⑤玻璃棒 ⑥托盤天平（帶砝碼）⑦膠頭滴管配制時(shí)，必須使用的儀器有①④⑤⑥⑦（填序號(hào)），實(shí)驗(yàn)兩次用到玻璃棒，其作用分別是攪拌、引流．
（3）有一瓶澄清的溶液，可有含有大量的NO₃^-、Fe³⁺、NH₄⁺、H⁺、K⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2-、Ba²⁺、CO₃^2-、Cl^-、I^-，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①測(cè)知溶液顯酸性；
②取樣加少量四氯化碳和數(shù)滴新制氯水，四氯化碳層溶液呈紫紅色；
③另取樣滴加稀NaOH溶液，使深液變?yōu)閴A性，此過(guò)程中無(wú)沉淀生成；
④取少量上述堿性溶液，加Na₂CO₃溶液出現(xiàn)白色沉淀；
⑤將實(shí)驗(yàn)③中的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)．
由此可以推斷：
溶液中肯定存在的離子有H⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、I^-．
溶液中不能確定是否存在的離子有K⁺、Cl^-．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)離子性質(zhì)及化合價(jià)變化找出反應(yīng)物和生成物離子，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作步驟確定每步操作需要儀器，根據(jù)配制步驟判斷玻璃棒的作用；
（3）①測(cè)知溶液顯酸性，說(shuō)明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)而不能共存；
②CCl₄層呈紫紅色，說(shuō)明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產(chǎn)生的，從而說(shuō)明溶液中含有I^-，而與I^-反應(yīng)的離子不能共存；
③另取樣滴加稀NaOH溶液，溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，溶液均無(wú)沉淀產(chǎn)生，而Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，與現(xiàn)象矛盾；
④取少量上述堿性溶液，加Na₂CO₃溶液出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明溶液中肯定含有Ba²⁺；
⑤將實(shí)驗(yàn)③中的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)根據(jù)澄清溶液得，氣體為氨氣，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）亞鐵離子具有還原性，硝酸具有氧化性，則根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒，反應(yīng)離子方程式為：8Fe²⁺+NO₃^-+10H⁺=8Fe³⁺+NH₄⁺+3H₂O，
故答案為：8Fe²⁺+NO₃^-+10H⁺=8Fe³⁺+NH₄⁺+3H₂O；
（2）配制溶液的操作步驟：首先計(jì)算出需要的藥品的質(zhì)量，然后用托盤天平稱量，后放入燒杯中溶解，同時(shí)用玻璃棒攪拌，待溶液冷卻至室溫后，用玻璃杯引流移液至500mL容量瓶，然后洗滌燒杯和玻璃棒2至3次，將洗滌液也注入容量瓶，然后向容量瓶中注水，至液面離刻度線1至2CM時(shí)，改用膠頭滴管逐滴加入，至凹液面與刻度線相切，然后搖勻、裝瓶．用到的儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，故必須使用的儀器是①④⑤⑥⑦，實(shí)驗(yàn)中兩次用到玻璃棒，溶解氫氧化鈉溶液時(shí)需要使用玻璃棒攪拌、轉(zhuǎn)移溶液時(shí)用玻璃棒引流，
故答案為：①④⑤⑥⑦；攪拌、引流；
（3）①溶液呈強(qiáng)酸性，說(shuō)明溶液中肯定含有H⁺，而H⁺與CO₃^2-反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)而不能共存，說(shuō)明溶液中肯定不含有CO₃^2-；
②CCl₄層呈紫紅色，說(shuō)明有I₂，這是由于I^-被氯氣氧化所產(chǎn)生的，從而說(shuō)明溶液中含有I^-，而I^-與Fe³⁺、NO₃^-和H⁺能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而不能共存，說(shuō)明溶液中肯定不含有Fe³⁺、NO₃^-；
③溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，在滴加過(guò)程中和滴加完畢后，溶液均無(wú)沉淀產(chǎn)生，而Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺能與堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明溶液中肯定不含有Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺；
④取出部分上述堿性溶液加Na₂CO₃溶液后，有白色沉淀生成，說(shuō)明溶液中肯定含有Ba²⁺，而Ba²⁺能與SO₄^2-產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明溶液中不含SO₄^2-；
⑤將③得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說(shuō)明一定含有NH₄⁺，
綜上所述：一定存在的離子是H⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、I^-，一定不存在的離子是Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^-，不能確定的離子為：K⁺、Cl^-；
故答案為：H⁺、NH₄⁺、Ba²⁺、I^-；K⁺、Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題以物質(zhì)的性質(zhì)為背景，考查了離子方程式書寫、溶液的配置、物質(zhì)的檢驗(yàn)及鑒別等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，把握常見(jiàn)離子之間的反應(yīng)、離子檢驗(yàn)等為推斷的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的綜合考查，題目難度中等．